题目内容

7.如图所示,长为L的轻质金属杆一端固定在竖直转轴OO′上,另一端固定质量为m的小球,整个装置处于磁场感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当小球在水面内做线速度大小为v的匀速圆周运动时轻质金属杆与竖直转轴OO′的夹角为θ,则金属杆产生的感应电动势的大小为(  )
A.$\frac{1}{2}$BLvB.$\frac{1}{2}$BLvsinθC.BLvsinθD.BLv

分析 求出有效切割长度,根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小.

解答 解:垂直于磁场方向的有效切割长度r=Lsinθ,
小球在水面内做线速度大小为v的匀速圆周运动时,平均速度为$\frac{v}{2}$,
根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=Br$•\frac{v}{2}$=$\frac{1}{2}BLvsinθ$,故B正确、ACD错误;
故选:B.

点评 对于导体切割磁感应线产生的感应电动势情况有两种:一是导体平动切割产生的感应电动势,可以根据E=BLv来计算;二是导体棒转动切割磁感应线产生的感应电动势,可以根据E=$\frac{1}{2}B{r}^{2}ω$来计算.

练习册系列答案
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12.某同学现要利用气垫导轨来研究匀变速直线运动规律,其实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
①用游标卡尺测出挡光片的宽度d.按图甲安装好器材,并调节好气垫导轨,使气垫导轨处于水平位置,然后用跨过轻质定滑轮的轻绳一端与钩码相连,另一端与滑块相连,再将滑块置于气垫导轨的左端,并用手按住滑块不动.
②调整轻质滑轮,使轻绳处于水平位置;从气垫导轨上的刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离x(最下面的钩码到地面的高度大于滑块与光电门之间的距离),同时记下滑块的初始位置.
③由静止释放滑块,用光电门测出挡光片经过光电门的时间t.
④将滑块重新置于初始位置,保持所挂钩码的个数不变,改变光电门的位罝从而改变滑块与光电门之间的距离x,多次重复步骤③(每次实验中最下面的钩码到地面的高度均大于滑块与光电门之间的距离).
⑤整理多次实验中得到的实验数据.

回答下列问题:
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为d=0.520cm.
(2)滑块在运动过程中的加速度a可根据匀变速直线运动的规律a=$\frac{d}{{t}^{2}}$来求(用公式表示).
(3)根据实验数据得到了如图丙所示的$\frac{1}{{t}^{2}}$-x图象,由图象可求得滑块运动时的加速度a=0.270m/s2(取g=10m/s2,计算结果保留三位有效数字)

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