题目内容

9.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中,线框上的a、b两点间电势差最大的是(  )
A.B.C.D.

分析 正方形的一条边在磁场中,改边切割磁感线,相当于电源,然后根据闭合电路的有关知识进行求解.

解答 解:磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路由三个相同电阻串联形成,ABC中a、b两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为:U=$\frac{E}{4}$=$\frac{1}{4}$BLv,
图D中a、b两点间电势差为路端电压为:U=$\frac{3}{4}$E=$\frac{3}{4}$BLv,图D中线框上的a、b两点间电势差最大;
故选:D.

点评 本题属于电磁感应与电路的结合,注意弄清电源和外电路的构造,明确a、b两点间的电势差是路端电压还是某一阻值电压.

练习册系列答案
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14.(1)某同学想利用用图甲所示装置,验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒,该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了.你认为该同学的想法不正确(选填“正确”或“不正确”),理由是:有摩擦力做功,不满足机械能守恒的条件.
(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律.如图乙所示,质量为m的滑块(带遮光条)放在A处,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连,导轨B处有一光电门,用L表示遮光条的宽度,x表示A、B两点间的距离,θ表示气垫导轨的倾角,g表示当地重力加速度.
①气泵正常工作后,将滑块由A点静止释放,运动至B,测出遮光条经过光电门的时间t,该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为m2gx-m1gxsinθ,动能的增加量表示为$\frac{1}{2}$(m1+m2)($\frac{L}{t}$)2;若系统机械能守恒,则$\frac{1}{{t}^{2}}$与x的关系式为$\frac{1}{{t}^{2}}$$\frac{2({m}_{2}g-{m}_{1}gsinθ)x}{({m}_{1}+{m}_{2}){L}^{2}}$(用题中已知量表示).
②实验时测得m1=475g,m2=55g,遮光条宽度L=4mm,sinθ=0.1,改变光电门的位置,滑块每次均从A点释放,测量相应的x与t的值,以$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵轴,作出的图象如图丙所示,则根据图象可求得重力加速度g0为9.4m/s2(计算结果保留2位有效数字),若g0与当地重力加速度g近似相等,则可验证系统机械能守恒.

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