题目内容

【题目】如图所示，电阻R=0.01 单匝矩形线框置于光滑水平面上，线框边长ab=L=0.1m、 ad=2L=0.2m。虚线MN过ad、 bc边中点。一根细线沿水平方向拴住ab边中点0。从t=0时刻起，在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小按B=0. 1t (T)的规律均匀变化。

（1）若细线未被拉断，求t=1s时穿过线框的磁通量 。

（2）若细线能承受最大拉力F0=0.01N，问经过多长时间，细线被拉断?

（3）求细线被拉断前线框的电功率P。

【答案】（1）10-3T/m2 （2）10s （3）10-4W

【解析】（1）在t=1s时刻，B=0.1T，则

（2）根据F=BIL

其中B=0.1t

联立解得：t=10s

（3）细线被拉断前线框的电功率:

练习册系列答案
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【题目】一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3 cm，电阻约为100 Ω，已知这种材料的电阻率为ρ．欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量．现提供以下 实验器材

A．20分度的游标卡尺；

B．螺旋测微器；

C．电流表A1（量程50 mA，内阻r1＝100 Ω）；

D．电流表A2（量程100 mA，内阻r2约为40 Ω）；

E．滑动变阻器R1（0～10 Ω，额定电流2 A）；

F．直流电源E（电动势为12 V，内阻很小）；

G．上述导电材料R2（长约为3 cm，电阻约为100 Ω）；

H．开关一只，导线若干．

请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：

（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L＝________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图3所示，其示数D＝________mm．

（2）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号．

（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内直径＝________．

【题目】（多选）如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动。在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中

A. a的动能小于b的动能

B. 两物体机械能的变化量相等

C. a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量

D. 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零

【题目】在实验操作前应该对实验进行适当的分析。左图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，右图为“探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系”的实验装置示意图。下列关于这两个实验的说法中，正确的是 ( )

A. 左图所示的实验需要“平衡摩擦力”这一操作，而右图则不需要

B. 右图所示的实验需要测量每次橡皮筋对小车做功的具体数值

C. 左图所示实验中，为使纸带上点迹之间的距离大一点，小车运动的加速度越大越好

D. 在其他操作均正确的前提下，可以把小吊盘和重物的重力作为小车所受的合力，利用左图所示实验装置，可以完成“验证合力做功与物体动能改变的关系”这个实验

【题目】对于同一物理问题常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

（1）质量为M(不包括炮弹的质量）的玩具炮可以在光滑水平面自由滑动，现沿水平方向以相对地面的速度v0发射一颗质量为m的炮弹，求炮车的反冲速度大小及发射过程中至少消耗的化学能。

（2）离子推进器也是利用反冲原理工作的，其原理如图所示。推进剂氙原子从P处注入腔

室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子。氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计。氙离子保持恒定流量进入A、B间的加速电场，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出，从而飞船获得推力。忽略推进器运动速度。己知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m。单位时间内喷出的离子数量为n，经加速后形成电流强度为I的离子束后喷出。求推进器获得的推力F1。

（3）—对正负电子湮灭时产生两个同频率的光子，光子向某个方向喷出时，发射光子的装 置也能得动力，这就是“光子火箭”。若核反应能够持续不断行，单位时间内有n对正负电子湮灭，所有光子通过特殊装置后向同一个方向出，求该‘‘光子火箭”产生的推力F2。己知光子能量与动量的关系为 ，其中 c为真空中的光速，h为普朗克常量。正、负电子质量均为m

【题目】对于电场中的某一点，下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )

A. 电场力F、电场强度E、电势能Ep

B. 电势差U、电场强度E、电势φ

C. 电势差U、电场强度E、电势能EP

D. 库仑力F、电场强度E、电势φ

【题目】（多选）如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是( )

A. 通过电动机的电流为10 A

B. 电动机的输入功率为20 W

C. 电源的输出功率为4 W

D. 电动机的输出功率为16 W

【题目】如图所示，在一倾角为37°的绝缘斜面下端O，固定有垂直于斜面的绝缘挡板．斜面ON段粗糙，长度s＝0.02 m，NM段光滑，长度L＝0.5 m。在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场，场强为2×105 N/C。有一小滑块质量为2×10－3 kg，带正电，电量为1×10－7 C，小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由静止释放，在运动过程中没有电量损失，与挡板相碰后原速返回．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。求：

(1)小滑块第一次过N点的速度大小；

(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置；

【题目】在500米的高空，有一架飞机以40 m/s的速度水平匀速飞行，若忽略空气阻力的影响，取g＝10m/s2，tan37°=3/4

求：（1）从飞机上掉下来的物体，经多长时间落到地面；

（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大；

（3）从掉下开始，第3秒末物体的速度。

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