题目内容
【题文】4.如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,长直导线MN与金属线紧密接触,起始时OA=L0,且MN⊥OQ,所有导线单位长度电阻均为r,MN运动的速度为
,使MN匀速的外力为F,则外力F随时间变化的规律图正确的是
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【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势.L2
【答案解析】C 解析: 因导线MN匀速运动,则经过时间t导线离开o点的长度是 x=vt;MN切割磁感线的有效长度是 L=vt•tan45°=vt.t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为 E=BLv=Bv2t;回路的总电阻为 R=(2vt+
vt)r则感应电流的大小为 I=
;由安培力公式可得:F=BIL=
要使导线匀速运动,拉力等于安培力;由公式可知,拉力与时间成正比;故选:C.
【思路点拨】由匀速运动的位移时间公式x=vt求解经过时间t导线离开o点的长度.MN切割磁感线的有效长度就是与MN与轨道接触的两点间的长度,由几何关系求解.由数学知识求得回路的总长,得到总电阻,可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小.则可确定外力的变化情况.本题的关键要理解“有效”二字,要注意回路中有效电动势和总电阻都随时间增大,实际感应电流并没有变化.
如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点电荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂线上距A也为d的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是( )
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| A. | EB>EA>EC | B. | EA>EB>EC | C. | φA=φC>φB | D. | φB=φC>φA |
某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,右表是其记录的实验数据。木块的重力为10.00 N,重力加速度g=9.80 m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):
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(1)木块与桌面间的动摩擦因数
= ;
(2)实验次数5中监测到的加速度
= m/s2.
| 实验次数 | 运动状态 | 水平拉力N |
| 1 | 静止 | 3.62 |
| 2 | 静止 | 4.00 |
| 3 | 匀速 | 4.01 |
| 4 | 匀加速 | 5.01 |
| 5 | 匀加速 | 5.49 |