题目内容

1．如图所示，某同学将一条形磁铁放在水平转盘上，磁铁随转盘一起转动，将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，传感器内有一小线圈，当穿过线圈的磁通量最大，当转盘（及磁铁）匀速转动时，该同学在计算机上得到了如图所示的图象，结合图象可得（　　）
A．在t=0.1s时，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C．在t=0.1s时，线圈内产生的感应电流最大
D．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流最大

分析 结合B-t图象找出磁感应强度B的周期性变化的时间．通过B-t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道B-t图象斜率的意义．

解答 解：A、因为磁通量Φ=BS，所以磁感应强度的变化情况其实就是磁通量的变化情况，所以B-t图象可以看成磁通量的变化情况，根据法拉第电磁感应定律E=$\frac{n△Φ}{△t}$=$\frac{n△BS}{△t}$，所以在0.1s前斜率为正，0.1s后斜率为负，说明电动势方向相反，所以电流方向相反，故A正确；
B、由图可知，在0.15s时刻，磁感应强度的方向虽然发生变化，但磁感应强度变化的方向没有变化，所以线圈内产生的感应电流的方向不变化．故B错误；
C、由图可知，在0.10s时刻磁感应强度达到最大，但磁感应强度的变化率为0，所以磁通量的变化率为0，感应电流为0．故C错误；
D、由图可知分析知道，0.15s时的斜率在0.1s-0.2s之间的绝对值最小，感应电动势最小，所以线圈内产生的感应电流的大小不是最大值，故D错误．
故选：A

点评 利用图象解决问题是现在考试中常见的问题．该题中，结合法拉第电磁感应定律明确斜率的意义是解答的关键．
对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究．

练习册系列答案
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3．电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，已有美国福特号航母首先装备，我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器．电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等．其工作原理可简化如图所示：上下共4根导轨，飞机前轮下有一牵引杆，与飞机前轮连为一体，可收缩并放置在飞机的腹腔内．起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间，强迫储能装置提供瞬发能量，强大的电流从导轨流经牵引杆，牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速．现有一弹射器弹射某飞机，设飞机质量m=2×104kg，起飞速度为v=60m/s，起飞过程所受到平均阻力恒为机重的0.2倍，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始匀加速起飞，起飞距离为l=200m，在电磁弹射器与飞机发的发动机（设飞机牵引力不变）同时工作的情况下，匀加速起飞距离减为50m，假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转化为飞机的动能，取g=10m/s2，求：
（1）请判断图中弹射器工作时磁场的方向
（2）请计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量
（3）若假设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V，飞机牵引杆的宽度d=2.5m，请计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小
（4）实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控，请你谈谈航母上安装电磁弹射的优点．
4．下列说法中正确的有（　　）
A．自然界中能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源
B．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现
E．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性
9．假设宇航员乘坐宇宙飞船到某行星考察，当宇宙飞船在靠近该行星表面空间做匀速圆周运动时，测得环绕周期为T，当飞船降落在该星球表面时，用弹簧测力计称的质量为m的砝码受到的重力为F，已知引力常量为G，则该星球表面重力加速度g=$\frac{F}{m}$，该行星的质量M=$\frac{{T}^{4}{F}^{3}}{16G{π}^{4}{m}^{3}}$．
16．“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆．如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中．开始时长臂处于静止状态，与水平面间的夹角α=30°．现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，其落地位置与抛出位置间的水平距离x=19.2m．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）石块刚被抛出时的速度大小v0；
（2）石块刚落地时的速度vt的大小和方向；
（3）在石块从开始运动到被抛出的过程中，抛石机对石块所做的功W．
6．下列几幅图的有关说法中正确的是（
A．
原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的
B．
卢瑟福发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围
C．
光电效应实验说明了光具有粒子性
D．
射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷
E．
中等大小的核的比结合能最大，这些核最稳定
13．如图所示，质量为M的滑块A放在一端带有滑轮的粗糙长木板上，平衡摩擦后，安装在水平桌边缘，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L．滑块A上固定一宽度为d的遮光长，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录的遮光时间分别为△t1和△t2．
（1）用此装置验证牛顿第二定律，且认为A受到外力的合力等于B的重力，则实验必须满足的条件还有m＜＜M；实验测得的加速度为$\frac{（\frac{d}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{1}}）^{2}}{2L}$（用上述字母表示）；
（2）用此装置研究外力做功与物体动能的改变，以A为研究对象，外力做功的表达式是mgL，动能改变量是$\frac{1}{2}m[（\frac{d}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{1}}）^{2}]$．
10．高压直流输电（HVDC）是20世纪50年代发展起来的一种新型输电方式，“葛洲坝-上海”为中国第一个超高压远距离直流输电工程．假设葛洲坝在上海的正西方，我国上空的地磁场平行地面沿南北方向，对于某根通有从葛洲坝到上海的直流电的水平架空的输电导线，所受地磁场作用力的方向为（　　）
A．向上B．向下C．向南D．向北
11．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．按如图所示的装置安装好器材；调节滑轮，使细绳与木板平行；调节木板的倾角以平衡摩擦力．

（1）依次在砝码盘中添加砝码，接通电源，释放小车，每次打出来的纸带均从打点计时器打下的起点开始取计数点，每隔4个点取一个计数点，共取5个计数点，其示意图如右图所示．若测得计数点“0”与“4”间的距离为x，已知交流电的频率为f，相邻两计数点间还有四个点没有画出．则小车运动时的加速度大小a=$\frac{x{f}^{2}}{200}$（用f和x表示），由此可见，在小车作初速度为0的匀加速运动时，小车运动的加速度a与小车在相同时间内的位移x成正比（填“正比”或“反比”）
（2）保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码的质量，重复上述实验，记录砝码盘和砝码总重力F、在相同时间内小车的位移x的实验数据如表所示，现已将前三组数据描绘在了x-F图象中，请将剩余的两组数据描绘在x-F图象中并作出x-F关系图象．
F/N0.280.480.670.871.06
x/cm5.529.4413.2817.4420.6
（3）由x-F关系图，可得出的结论是在误差允许的范围内，物体质量一定时，其加速度与所受合外力成正比．

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