题目内容
11．如图甲所示，在水平桌面上放置一边长L=0.2m的正方形闭合金属线圈abcd，线圈的匝=10，质量m=0.1kg，总电阻R=0.10Ω，与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2，线圈与水平面的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．线圈的右半边处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的左边界MN与线圈ab，cd两边平行且距离相等．从t=．时刻起，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示．g取10m/s2，求：
（1）t=1s时刻线圈中的感应电动势的大小E；
（2）t=0s至t=3s线圈中流过的电量q和线圈中产生的焦耳热Q；
（3）线圈何时开始发生滑动，向什么方向滑动．
分析 （1）由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；
（2）由欧姆定律求出感应电流，由电流的定义式求出电荷量，由焦耳定律可以求出线圈产生的焦耳热；
（3）根据受力平衡，结合安培力与滑动摩擦力表达式，并依据楞次定律与左手定则，即可求解．
解答 解：（1）由法拉第电磁感应定律可得：
t=1s时刻感应电动势为：
E=$\frac{n△∅}{△t}$=n$\frac{△B•S}{△t}$=10×$\frac{0.1}{1}$×$\frac{1}{2}$×0.2×0.2=0.02V
（2）由法拉第电磁感应定律可得感应电动势为：
E=$\frac{n△∅}{△t}$=n$\frac{△B•S}{△t}$=10×$\frac{0.1-（-0.1）}{2}$×$\frac{1}{2}$×0.2×0.2=0.02V，
感应电流：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.02}{0.1}$=0.2A，
通过线圈的电荷量：q=It=0.2×3=0.6C；
线圈产生的焦耳热：
Q=I2Rt=0.22×0.1×3=0.012J；
（3）根据安培力等于滑动摩擦力，则有：nBIL=μmg
解得：B=$\frac{μmg}{nIL}$=$\frac{0.2×0.1×10}{10×0.2×0.2}$=0.5T；
由图象可知，当t=6s时，达到0.5T，开始滑动，
根据楞次定律可知，感应电流方向adcba，再由左手定则可知，线圈向左滑动．
答：（1）t=1s时刻线圈中的感应电动势的大小0.02V；
（2）t=0s至t=3s线圈中流过的电量0.6C和线圈中产生的焦耳热0.012J；
（3）线圈6s时开始发生滑动，向左方向滑动．
点评 本题考查了求电动势、判断电流方向、求电荷量、求焦耳热等问题，应用法拉第电磁感应定律、楞次定律、欧姆定律、电流定义式、焦耳定律即可正确解题，并掌握左手定则与右手定则的区别．
轻巧夺冠周测月考直通名校系列答案| A． | “超级地球”甲的质量大于“超级地球”乙的质量 | |
| B． | “超级地球”甲的绕行速度大于“超级地球”乙的绕行速度 | |
| C． | “超级地球”甲的加速度小于“超级地球”乙的加速度 | |
| D． | “超级地球”甲和乙两次相距最近的最短时间间隔约为99天 |
如图所示，半径可变的四分之一光滑圆弧轨道置于竖直平面内，轨道的末端B处切线水平，现将一小物体从轨道顶端A处由静止释放．若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径（不超过圆心离地的高度）．半径越大，小物体（ ）| A． | 落地时的速度越大 | |
| B． | 平抛的水平位移越大 | |
| C． | 到圆弧轨道最低点时加速度越大 | |
| D． | 落地时的速度与竖直方向的夹角越大 |
如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q?滑块重力势能EP随时间t的关系及动能Ek?机械能E随位移x的关系的是：（ ）
| A． | 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强不一定增大 | |
| B． | 气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内撞到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大 | |
| C． | 压缩一定质量的气体，气体的内能一定增加 | |
| D． | 分子a只在分子b的分子力作用下，从无穷远处向固定不动的分子b运动的过程中，当a到达受b的作用力为零的位置时，a的动能一定最大 |
如图为某磁谱仪部分构件示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中含有电子、正电子和质子，分别以不同速度从上部垂直进入磁场，下列说法正确的是（ ）| A． | 电子与正电子的偏转方向一定相同 | |
| B． | 电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同 | |
| C． | 同一粒子动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越大 | |
| D． | 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子 |
如图所示，质量为M、内壁光滑且绝缘、底面（与地面的接触面）粗糙的半球形容器静止放在粗糙水平地面上，O为球心．有一质量为m带电小球A（可视为质点）固定在半球底部O′处，O′在球心O的正下方．另有一相同带电小球B静止在容器内壁的P点，OP与水平方向夹角为θ，θ=30°．由于底部小球A逐渐失去部分电荷，小球B缓慢下滑，当小球B重新达到平衡后，则（ ）| A． | 小球B受到容器的支持力变大 | |
| B． | 小球B受到容器的支持力不变 | |
| C． | 若底部小球A突然失去全部电荷，在此瞬间容器对地面的压力小于（M+m）g | |
| D． | 若底部小球A突然失去全部电荷，在此瞬间容器将受到地面向左的摩擦力 |