题目内容

如图4所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示的位置匀速拉出匀强磁场，若第一次用t1时间拉出，外力做功W1，通过导线横截面积的电荷量为q1，若第二次用t2(t2＞t1)时间拉出，外力做功W2，通过导线横截面积的电荷量为q2，则（    ）

图4

A.W1＜W2,q1＜q2                                           B.W1＞W2,q1=q2

C.W1＜W2,q1=q2                                           D.W1＞W2,q1＞q2

思路解析：闭合导线框匀速拉出匀强磁场的过程中，由于它的一条边做切割磁感线的运动，产生的感应电动势为E=BLv，相应的感应电流I==，通过横截面的电荷量

q=It=·                                                   ①

其中S是线框的面积.此过程中外力所做的功等于电路中消耗的电能，有

W=Eq=BLv·                                                     ②

由①式可以看出通过横截面的电荷量与线框运动的速度无关，只与线框的横截面积、电阻及磁场的磁感应强度有关，所以两次通过线框横截面的电荷量相同.

由②式可得外力所做功与线框运动速度成正比，所以速度大的过程（也就是拉出过程中所用的时间较少），外力做的功多.所以正确选项是B.

答案：B

练习册系列答案
相关题目
在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为
0.397
0.397
mm（该值接近多次测量的平均值）．
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
 次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的
甲
甲
（选填“甲”或“乙”）．
（3）如图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据（2）所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=
4.5
4.5
Ω（保留两位有效数字）．
（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为
C
C
（填选项前的符号）．
A．1×10-2Ω?m  B．1×10-3Ω?m
C．1×10-6Ω?m  D．1×10-8Ω?m．
（1）①一种游标卡尺，它的游标尺有20个等分度，总长度为19mm．现用它测量某工件宽度，示数如图1所示，其读数为
1.050
1.050
cm．图2中螺旋测微器读数为
1.130
1.130
mm．

②在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图3所示．木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W1．用完全相同的弹簧2根、3根…并列在一起进行第2次、第3次…实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图4所示．
请回答下列问题：
（i）W-L图线为什么不通过原点？
未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功
未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功
．
（ii）弹簧被压缩的长度LOA=
3
3
cm．
（2）有一被测电压表V1量程3V，内阻RV约为3kΩ，现要较为准确的测量其阻值，除了该电压表外，实验室还配有下列器材
A．电流表A1：量程3A，内阻约0.02Ω
B．电压表V：量程50V，内阻约100kΩ
C．滑动变阻器R：阻值约0～2kΩ
D．电阻箱R′：0～9999.9Ω
E．电源：电动势约5V，内阻不计
F．单刀单掷开关1个，导线若干
①请在图5虚线框中画出测Rv的原理图
②写出Rv的表达式（用某些电表的测量值、已知量表示），并指明测量值是哪些仪器的示数．  
（i）RV=
U2R2-U1R1
U1-U2
U2R2-U1R1
U1-U2
；（i）
U1、U2是开关闭合后电阻箱阻值分别为R1、R2时电压表的读数
U1、U2是开关闭合后电阻箱阻值分别为R1、R2时电压表的读数
．
Ⅰ．如图1测量一小段金属丝的直径和长度，得到如下情形，则这段金属丝直径
 
mm，长度是
 
cm．
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Ⅱ．（1）如图2所示为一种测量电源电动势的电路原理图．E为供电电源，ES为标准电源，EX为待测电源，RP是限流电阻，R0是电流表的保护电阻，AB是均匀电阻丝，长度为L．闭合S1进行测量时，先将S2合到“1”位置，移动C至C1处时，恰好使电流表指针指零，测得AC1=
1
3
L；再将S2合到“2”位置，移动C至C2处时，恰好又使电流表指针指零，测得AC2=
1
2
L．请你根据这些信息，结合所学过的有关物理知识回答：
①本实验对供电电源的要求是E
 
ES和EX（ 填“＜”，“=”或“＞”）；
②你认为该实验中电流表最好应选用
 
 （填“安培表”，“毫安表”，“微安表”，“灵敏电流计”）；
③本次实验测得的EX=
 
ES．
（2）用如图3所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为
 

（A）干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知
（B）直流电压表V1、V2，内阻很大     
（C）直流电流表A，内阻可忽略不计
（D）定值电阻R0，阻值未知，但不小于5Ω   
（E）滑动变阻器   
（F）导线和开关
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某同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，并描在了坐标纸上作出U--I图，如图4所示．由图象可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为
 
V，总内阻为
 
Ω．由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表
 
（选填“V1”或“V2”）（保留三位有效数字）
2010年诺贝尔物理学奖授予两位俄裔科学家，以表彰他们在石墨烯材料开发领域的．突破性研究”．石墨烯可来源于铅笔芯，某校A、B两个兴趣小组想探究铅笔芯的电阻率，他们在老师的指导下各自选取一段长为L、横截面积为S的粗细均匀的铅笔芯，根据所学知识设计了不同的方案进行如下实验：
①A组方案：实验电路如图1所示（整根铅笔芯连在电路中）．主要步骤如下，请完成相关推算：

a．图2是该方案所用器材的实物图，图中已连好部分导线，请用笔画线代替导线将电路图补充完整．
b．实验中测出多组U、I数据；
c．将测量数据描在图3所示的坐标纸上．请在图3中完成该铅笔芯的U-I图线，并根据图线求出其电阻值R=
5.0
5.0
Ω．
d．由ρ=
RSL
求得铅笔芯的电阻率．
②B组方案：实验电路如图4所示．主要步骤如下，请完成相关推算：
a．闭合开关Sl，单刀双掷开关S2扳到“1”位置，调节变阻器R'，使电压表为某一适当的读数，测量并记下金属滑环到铅笔芯左端O点的距离Li；
b．保持R'不变，开关S2扳到“2”位置，调节电阻箱R，使电压表的读数与开关S2位于“1”位置时相同，此时电阻箱各旋钮情况如图5所示，则这段长度为Li的铅笔芯的阻值为
2.8
2.8
Ω；
c．移动金属滑环，重复a、b步骤．记下多组R、L数据，画出R-L图线，求出该铅笔芯的电阻率．
③从电压表内阻对实验结果的影响考虑，较合理的方案是
B
B
组（填“A”或“B“）．

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