【题目】电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置,在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,物理学中用电动势来表明电源的这种特性。

1)电动势在数值上等于非静电力把的电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,如图甲所示,如果移送电荷时非静电力所做的功为,写出电动势的表达式;

2)如图乙所示,固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为,金属框两平行导轨间距为。金属棒在外力的作用下,沿框架以速度向右做匀速直线运动,运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为

a.在金属棒产生电势的过程中,请说明是什么力充当非静电力,求出这个非静电力产生的电动势的表达式;

b.展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子的运动模型;在此基础上,求出导线中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力的表达式;

3)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图丙所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e,电子做圆周运动的轨道半径为r,因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为k为一定值)。求电子在圆形轨道中加速一周的过程中,感生电场对电子所做功及电子所受非静电力的大小。

【题目】小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”,螺线管与电流计构成闭合电路,条形磁铁N极朝下,请回答下列问题:

1)要想使电流计指针发生偏转,即有感应电流产生,小红进行了以下四种操作,其中可行的是__________(选填选项前的字母)。

A. 螺线管不动,磁铁匀速插入或拔出螺线管

B. 螺线管不动,磁铁加速插入或拔出螺线管

C. 磁铁与螺线管保持相对静止,一起匀速向上运动

D. 磁铁与螺线管保持相对静止,一起在水平面内做圆周运动

2)在(1)的研究中,小红发现电流计指针偏转方向会有不同,也就是感应电流方向不同,根据(1)中的操作,则感应电流方向与下列哪些因素有关________(选填选项前的字母)。

A. 螺线管的匝数

B. 磁铁的磁性强弱

C. 磁铁运动的方向

D. 磁铁运动的速度大小

3)小红又将实验装置改造,如图乙所示,螺线管经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路;螺线管与电流计构成闭合电路,螺线管套在螺线管的外面,为了探究影响感应电流方向的因素,闭合开关后,以不同速度移动滑动变阻器的划片,观察指针摆动情况;由此实验可以得出恰当的结论是__________(选填选项前的字母)。

A. 螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小

B. 螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动方向

C. 螺线管的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小

D. 螺线管的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向

4)在(3)的研究中,完成实验后未断开开关,也未把两螺线管和铁芯分开设置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除________(选填“”或“”)螺线管所在电路时发生的。试分析被电击的原因:____________

 0  175573  175581  175587  175591  175597  175599  175603  175609  175611  175617  175623  175627  175629  175633  175639  175641  175647  175651  175653  175657  175659  175663  175665  175667  175668  175669  175671  175672  175673  175675  175677  175681  175683  175687  175689  175693  175699  175701  175707  175711  175713  175717  175723  175729  175731  175737  175741  175743  175749  175753  175759  175767  176998 

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