[题目]一有界匀强磁场区域如图甲所示.质量为m.电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L.线圈一半在磁场内.一半在磁场外.磁感强度为B0.t=0时刻磁场开始均匀减小.线圈中产生感应电流.在磁场力作用下运动,v-t图象如图乙.图中斜向虚线为过0点速度图线的切线.数据由图中给出.不考虑重力影响.⑴磁场磁感强度的变化率.⑵t3时刻回路题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】一有界匀强磁场区域如图甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为B0。t=0时刻磁场开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动,v-t图象如图乙，图中斜向虚线为过0点速度图线的切线，数据由图中给出，不考虑重力影响。

⑴磁场磁感强度的变化率。

⑵t3时刻回路电功率。

【答案】（1）（2）0或

【解析】（1）由v-t图可知道，刚开始t=0时刻线圈加速度为

此时感应电动势

线圈此刻所受安培力为

得到：

（2）线圈t2时刻开始做匀速直线运动，所以t3时刻有两种可能：

(a)线圈没有完全进入磁场，磁场就消失，所以没有感应电流，回路电功率P=0.

(b)磁场没有消失，但线圈完全进入磁场，尽管有感应电流，所受合力为零，同样做匀速直线运动

练习册系列答案

A. 换用波长为λ1（λ1>λ）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流

B. 换用波长为λ2（λ2<λ）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流

C. 增加电路中电源的端电压,电路中的光电流一定增大

D. 将电路中电源的极性反接,电路中一定没有光电流

【题目】如图9所示，足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，间距为L＝0.5 m ，一匀强磁场磁感应强度B＝0.2 T垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，经过一段时间金属棒达到稳定状态，这段时间内通过R的电荷量为0.3 C，则在这一过程中(g＝10 m/s2)(　　)

A. 安培力最大值为0.05 N B. 这段时间内下降的高度1.2 m

C. 重力最大功率为0.1 W D. 电阻产生的焦耳热为0.04 J

【题目】（1）关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是

A．电磁打点计时器使用的是4V～6V的直流电源

B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源

C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小

D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快

（2）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是

A．根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度

B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度

C．根据实验数据画出v﹣t图象，量取其倾角α，由公式a=tanα求出加速度

D．根据实验数据画出v﹣t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度

（3）在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点

①由图判断小车做直线运动，②相邻记数点间的时间间隔为 s，

③BE间的平均速度= m/s，④C点的瞬时速度vC= m/s，

⑤小车的加速度a= m/s2

【题目】如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为L=1m；质量为m=0.1kg,电阻r=2Ω,长约1m的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求:

(1)当AB下滑速度为2m/s时加速度的大小

(2)AB下滑的最大速度

(3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量

【题目】如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距，一端通过导线与阻值为的电阻连接；导轨上放一质量为的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，整个装置处于竖直向上的大小为的匀强磁场中，现用于导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的图像如图乙所示，（取重力加速度）求：

(1)时拉力的大小及电路的发热功率；

(2)在内，通过电阻R上的电量。

【题目】如图（A）所示，固定于水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计。从t=0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感强度变化率的大小为k（k=）。求：

（1）用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间t变化的关系式。

（2）如果竖直向下的磁场是非均匀增大的（即k不是常数），金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感强度Bt随时间t变化的关系式。

（3）如果非均匀变化磁场在0—t1时间内的方向竖直向下，在t1—t2时间内的方向竖直向上，若t=0时刻和t1时刻磁感强度的大小均为B0，且adeb的面积均为l2。当金属棒按图（B）中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图（C）中示意地画出变化的磁场的磁感强度Bt随时间变化的图像（t1-t0=t2-t1<）

【题目】如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。

⑴问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？

⑵求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。

⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。

【题目】某研究小组要测定一铭牌上只有额定电压为10V、而其它字迹不清楚的直流电动机正常工作时的机械功率，现实验室提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器（阻值较小），备用电池若干节，开关、若干导线、固定电池的电池盒、细线、重物。

(1)小组成员设计如下甲、乙两个测量电路，其中比较合理的是_____图（填写“甲”或“乙”）

(2)根据选取的电路图完善下面丙图中用电动机提升重物的实物电路连接。

(3)闭合电键前应将丙图中的滑动变阻器的滑片移到最______端（填“左”或“右”）。闭合电键后移动滑动变阻器，使电压表和电流表都有明显的示数，但电动机并未转动，读出此时电压表和电流表的示数分别为2V、1A。继续移动滑动变阻器的滑片，将电压表的示数调为10V，这时电流表的示数为0.4A，此时电动机输出的机械功率为_______W，若重物重为8N，则重物匀速上升的速度大小为______ m/s。

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