题目内容
3.用轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m,匝数n=10的正方形线圈,已知线圈的总电阻为r=1Ω,边长为$\frac{L}{2}$的正方形磁场区域对称分布在线圈上边的两侧,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示,从t=0开始经t=6s时间细线刚好不松弛,g=10m/s2.则下列说法正确的是( )| A. | 图乙中B6=2T | |
| B. | 轻质细绳的最大张力T=6.4N | |
| C. | 在t=1.0s和t=2.0s两个时刻细线对线圈的拉力相等 | |
| D. | 在t=1.0s和t=3.0s两个时刻细线对线圈的拉力相等 |
分析 根据E=n$\frac{△B}{△t}$S求出感应电动势,注意S为有效面积;根据感应电动势求出感应电流,当线圈所受的安培力等于线圈的重力时,绳子的张力为零,细线开始松弛,根据F安=nBtI$\frac{L}{2}$=mg,I=$\frac{E}{r}$求出拉力为零时的磁感应强度.
解答 解:A、由法拉第电磁感应定律得:E=n$\frac{△∅}{△t}$=n×$\frac{△B}{△t}$×$\frac{L}{4}$×$\frac{L}{2}$=10×$\frac{{B}_{0}}{2}$×0.2×0.4;
分析线圈受力可知,当细线松弛时有:F安=nB6I$\frac{L}{2}$=mg,且I=$\frac{E}{r}$;
则有:B6=$\frac{2mgr}{nEL}$
联立上式,解得:B6=2T,故A正确;
B、根据图象,结合法拉第电磁感应定律可知,线圈中感应电动势不变,但因磁场的变化,导致线圈受到的安培力在变化,当安培力方向向下,大小最大时,细绳子的拉力最大,即为T=BIL+mg=3.2+3.2=6.4N,故B正确;
C、由上分析可知,在t=1.0s和t=2.0s两个时刻,它们的感应电动势相等,但由于磁场不同,则细线对线圈的拉力不等,故C错误;
D、由上分析可知,且t=1.0s和t=3.0s两个时刻,它们的磁场大小相同,感应电流相等,则细线对线圈的拉力相等,故D正确;
故选:ABD.
点评 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律:E=n$\frac{△∅}{△t}$=n$\frac{△B}{△t}$S.以及知道细线开始松驰时,线圈所受的安培力和重力平衡,注意掌握由图象获取信息的方法.
练习册系列答案
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2.某学习小组利用伏安法测定某根2B铅笔芯的电阻(阻值约5Ω),实验原理如图1所示.其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电压表V,A为电流表,E为电池组(电动势约为3V,内阻很小),S为开关,R为滑动变阻器.

(1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=300μA,内阻rg=500Ω,若要使改装后的电压表满偏电压为3V,应串联一只9.5kΩ的定值电阻R0.
(2)实验室提供如下器材:
电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流0.5A)
为顺利完成实验,电流表应选用${A}_{1}^{\;}$,滑动变阻器应 选用${R}_{1}^{\;}$.
(3)某次实验数据如表所示.
请根据以上数据在图2坐标系中绘出U-I图象,根据图象可得2B铅笔芯的电阻R=4.60Ω(结果保留两位小数).
(1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=300μA,内阻rg=500Ω,若要使改装后的电压表满偏电压为3V,应串联一只9.5kΩ的定值电阻R0.
(2)实验室提供如下器材:
电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流0.5A)
为顺利完成实验,电流表应选用${A}_{1}^{\;}$,滑动变阻器应 选用${R}_{1}^{\;}$.
(3)某次实验数据如表所示.
| 测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 改装表V的读数U/V | 0.80 | 1.10 | 1.40 | 1.70 | 2.00 | 2.30 |
| 电流表A的读数I/A | 0.17 | 0.24 | 0.30 | 0.37 | 0.43 | 0.50 |
3.
“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”先后成功发射,并于2011年11月3日凌晨成功交会对接.虚线为“天宫一号”A和“神舟八号”B对接前各自的运行轨道,由图可知( )
| A. | A的线速度比B大 | B. | A的周期比B大 | ||
| C. | A的向心加速度比B大 | D. | B通过点火加速后可以实现与A对接 |
12.关于力的叙述中正确的是 ( )
| A. | 只有相互接触的物体间才有力的作用 | |
| B. | 物体受到力作用,运动状态一定变化 | |
| C. | 施力物体一定受力的作用 | |
| D. | 竖直向上抛出的物体,物体竖直上升,是因为竖直方向受到升力的作用 |
13.
如图的斜面被分成等距离的4段,滑块从斜面的顶端O由静止开始释放,向下做匀加速直线运动,依次通过a,b,c最后到达斜面的底端d点,设vb,vd分别为滑块到达b,d点的瞬时速度大小,下列说法正确的是( )
| A. | 滑块通过各点的瞬时速度大小之比为1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$:2 | |
| B. | 滑块由O点到达各点所用的时间之比为1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$:2 | |
| C. | 全过程的平均速度大小等于vb | |
| D. | 全过程的平均速度大小等于$\frac{{v}_{d}}{2}$ |