题目内容
【题目】实际的交流电发电装置中，线圈固定（定子），匀强磁场发生装置匀速转动（转子）。如图所示，矩形线圈固定放置在磁感应强度大小恒为B的旋转磁场中，磁场方向垂直于线框的对称轴OO′，磁场绕OO′以恒定角速度按图示方向匀速转动，磁场转动周期是
，产生的感应电动势的最大值为Em。从图示位置开始计时，则
A. 
时刻，电动势大小是
，电流方向是abcda
B. 时刻，电动势大小是
，电流方向是abcda
C. 
时刻，电动势大小是，电流方向是abcda
D. 时刻，电动势大小是，电流方向是abcda
【答案】C
【解析】
线圈从图示位置计时瞬时值表达式为
。
AB. 
时刻，转过
，根据表达式可知：电动势大小是
，根据右手定则判断电流方向为adcba，AB错误。
CD. 
时刻，转过
，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为abcda，C正确D错误。
【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为
的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为
的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为
。
(1)请你推导出弹簧的弹性势能
与小钢球质量、桌面离地面高度，水平距离等物理量的关系式：______。
(2)弹簧的压缩量
与对应的钢球在空中飞行的水平距离的实验数据如下表所示：
弹簧长度压缩量 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
钢球飞行水平距离 | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能与弹簧长度的压缩量之间的关系，并说明理由：______。
