题目内容

【题目】如图,水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环,环面水平,圆环总电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒AC置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。一拉力作用于棒中点使其以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是

A.棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A流向C

B.棒通过整个圆环所用的时间为

C.棒经过环心时流过棒的电流为

D.棒经过环心时所受安培力的大小为

【答案】D

【解析】

试题分析:据题意,当棒运动过程中,由右手定则可得感应电流方向为从C到A,故选项A错误;由于棒做匀加速运动,棒通过整个环的时间为:,即,故选项B错误;棒经过环心时速度为:,即,此时产生电流为:,故选项C错误;棒经过环心时受到的安培力为:,故选项D正确。

考点:本题考查电磁感应和安培力已经匀变速运动。

【题型】单选题
【结束】
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【题目】如图,在绕地运行的天宫一号实验舱中,宇航员王亚平将支架固定在桌面上,摆轴末端用细绳连接一小球.拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度,它做圆周运动.在a、b两点时,设小球动能分别为Eka、Ekb,细绳拉力大小分别为Ta、Tb,阻力不计,则(  )

A. Eka>Ekb B. Eka=Ekb C. Ta>Tb D. Ta=Tb

【答案】BD

【解析】试题分析:在天宫一号中,小球处于完全正确失重状态,给小球一个初速度,小球做匀速圆周运动,动能不变,A错,B对;其向心力由绳子拉力提供,由牛顿第二定律有,因m、R、v不变,所以拉力大小也不变,C错,D对,所以本题选择BD。

练习册系列答案
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【题目】磁感应强度是描述磁场性质的重要物理量.不同物质周围存在的磁场强弱不同,测量磁感应强度的大小对于磁场的实际应用有着重要的物理意义.

(1)如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着匝数为n匝的矩形线圈,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁场的方向与线圈平面垂直.当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后保持电流大小不变,使电流反向,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.重力加速度为g,请利用题目所给的物理量,求出线圈所在位置处磁感应强度B的大小.

(2)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量.请利用下面的操作推导条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B:用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示.因为距离很小,F可视为恒力.

(3)利用霍尔效应原理制造的磁强计可以用来测量磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示:将一体积为a×b×c的长方体导电材料,放在沿x轴正方向的匀强磁场中,已知材料中单位体积内参与导电的带电粒子数为n,带电粒子的电量为q,导电过程中,带电粒子所做的定向移动可认为是匀速运动.当材料中通有沿y轴正方向的电流I时,稳定后材料上下两表面间出现恒定的电势差U.

①请根据上述原理导出磁感应强度B的表达式.

②不同材料中单位体积内参与导电的带电粒子数n不同,请利用题目中所给的信息和所学知识分析制作磁强计应采用何种材料.

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