题目内容

【题目】(1)一同学在做“探究感应电流方向”的实验时,用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、检测电流计及开关组成图示电路.在开关闭合、线圈 A 放在线圈 B 中的情况下,该同学发现:将滑线变阻器的滑动端 P 向右加速滑动时,电流计指针向右偏转,电流计指针发生偏转的主要原因是________;当将线圈 A 向上移出 B 线圈的过程中,电流计指针________(选“向左”或“向右”)偏转。

(2)做“探究单摆的周期与摆长关系”实验中,某一次实验中,小慧同学先测得摆线的长为L=89.11cm,用游标卡尺测小球直径的结果如图所示,则当次实验的摆长为___________cm。

接着小慧同学利用秒表测单摆的周期,当小球第1次经过最低点时计数1,以后小球每经过一次最低点计数一次,当第50次经过最低点时停止计时,秒表读数如图,则当次单摆的周期为 ______________ s。

【答案】 线圈 B 中的磁通量发生变化; 向左 89.91cm; 1.91s;

【解析】(1)电流随着滑动端P向右运动使线圈A中的电流变大,因而线圈A磁通量变大,则线圈B的磁通量发生变化,故线圈B要产生阻碍线圈A中磁通量变大的感应电流.若将线圈A向上移出B线圈,线圈A在线圈B中的磁通量减小,线圈B中产生阻碍磁通量减小的感应电流,根据楞次定律可知,此时的电流的方向与滑动端P向右运动所产生线圈B中的感应电流方向相反,即电流计指针向左偏转.(2)摆球的直径为,故摆长;秒表的示数为,单摆的周期为。

练习册系列答案
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【题目】离子推进器是太空飞行器常用的动力系统.某种推进器设计的简化原理如图所示,截面半径为 R=2m的圆柱腔分为两个工作区.Ⅰ为电离区,电离区间充有稀薄铯气体,也有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为,在离轴线 R/2 处的 C点持续射出一定速率范围的电子.假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图2 所示(从左向右看).电子的初速度方向与中心 O 点和 C 点的连线成 ().电子碰撞铯原子使之电离,为了取得好的电离效果,从内圆柱体表面发出的电子在区域内运动时不能与外器壁碰撞。Ⅱ为加速区,两端加有电压,形成轴向的匀强电场.Ⅰ区产生的铯离子以接近 0 的初速度进入Ⅱ区,被加速后以速度从右侧喷出.这种高速粒子流喷射出去,可推动卫星运动,电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好,已知铯离子荷质比,铯离子,电子质量为,电量为, (电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞)。

(1)求Ⅱ区的加速电压;

(2)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图 2 说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);

(3)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率与角的关系;

(4)若单位时间内喷射出个铯离子,试求推进器的推力(结果取两位有效数字)。

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