题目内容
19．
如图所示线圈面积为0.05m2，匝数共计N=100匝，线圈总电阻为r=1Ω，外电阻R=9Ω，线圈处于B=$\frac{2}{π}$T的匀强磁场中．当线圈绕OO′以转速n=300r/min匀速转动时，求：（1）若线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量；
（3）线圈匀速转一圈，在电阻R上产生的热量．
分析 （1）从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt．感应电动势的最大值Em=nBSω，由题已知条件代入求出．
（2）线圈转过180°的过程中，由$q=n\frac{△Φ}{R+r}$求解通过电阻的电荷量．
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt求解线圈匀速转一圈产生的总热量，I为电流的有效值．
解答 解：（1）线圈的角速度ω=2πn=10πrad/s，
感应电动势的最大值Em=nBSω=100V，
则从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为：
e=Emsinωt=100sin 10πtV
（2）线圈转过90°的过程中，通过电阻的电荷量：
$q=N\frac{△Φ}{R+r}=100×\frac{{\frac{2}{π}T×0.05{m^2}}}{（9+1）Ω}=\frac{1}{π}C$
（3）电路中电流的有效值$I=\frac{E}{R+r}，E=\frac{{\sqrt{2}}}{2}{E_m}$，
代入解得$I=5\sqrt{2}A$，
线圈匀速转一圈产生的总热量：Q=I2RT=I2R•2πω=100J
答：（1）若线圈从图示位置开始计时，电动势的瞬时表达式为e=100sin 10πtV；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为$\frac{1}{π}$C；
（3）线圈匀速转一圈，在电阻R上产生的热量为100 J．
点评 当线圈与磁场相平行时，即线圈边框正好垂直切割磁感线，此时产生的感应电动势最大．求电荷量时，运用交流电的平均值，求产生的热能时，用交流电的有效值
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9．关于汽车的惯性，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 车的速度越大，它的惯性越大 | B． | 车的质量越大，它的惯性越大 | ||
| C． | 静止时，车的惯性为零 | D． | 做减速运动时，车的惯性减小 |
图示有两根光滑的、足够长且相互平行的导轨水平放置在匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨宽度l=1m，MN、PQ金属杆均以1m/s速度贴着导轨向右运动，R=1Ω，其它电阻不计．
7．一气球下面用细线吊着一小球一起以v0=2m/s的速度从地面开始匀速上升，经t0=1.5s系小球的细线突然断裂．若不计小球受到的空气阻力，则小球从细线断裂后到落地所用的时间（取g=10m/s2）（ ）
| A． | 等于0.2s | B． | 等于1s | C． | 小于1s | D． | 大于1s |
14．如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的均强磁场中，它受到的安培力的合力（ ）
| A． | 竖直向上 | B． | 方向垂直于ad斜向上 | ||
| C． | 方向垂直于bc斜向上 | D． | 为零 |
如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20．现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F．小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下．求：
11．下列说法正确的是（ ）
| A． | 小木块放在桌子上，在接触处只有桌子有弹力产生 | |
| B． | 静止或匀速行驶的物体，一定不受任何外力的作用 | |
| C． | 重力的方向总是垂直于支持面的 | |
| D． | 摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反 |
边长为L，内阻为r，匝数为n，质量为m的正方形闭合导线框，从距匀强磁场（磁感应强度为B）上方某一高度h处由静止下落．如图所示，若该导线进入磁场的过程是匀速运动，则线框中感应电流大小为$\frac{mg}{nBL}$，导线框开始下落的高度必须为$\frac{{m}^{2}{r}^{2}g}{2{n}^{4}{B}^{4}{L}^{4}}$．
13．
某种质谱仪的工作原理示意图如图所示，此质谱仪由以下几部分构成：粒子源S；M、N为加速电场；速度选择器P、Q，其间是正交的匀强磁场和匀强电场，强度分别为B1和E，磁场方向垂直于纸面向里；磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场；核乳胶片．由粒子源发出的初速度不计的不同带电粒子α粒子、β粒子、质子、正电子、氘核和氚核中的几种，经加速电场加速（不同粒子经过加速电场时，其电场强度不一样），经过速度选择器，进入有界匀强磁场B2，最终打在核乳胶片上，形成a、b、c三条质谱线．则粒子源发出的粒子可能有（ ）
某种质谱仪的工作原理示意图如图所示，此质谱仪由以下几部分构成：粒子源S；M、N为加速电场；速度选择器P、Q，其间是正交的匀强磁场和匀强电场，强度分别为B1和E，磁场方向垂直于纸面向里；磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场；核乳胶片．由粒子源发出的初速度不计的不同带电粒子α粒子、β粒子、质子、正电子、氘核和氚核中的几种，经加速电场加速（不同粒子经过加速电场时，其电场强度不一样），经过速度选择器，进入有界匀强磁场B2，最终打在核乳胶片上，形成a、b、c三条质谱线．则粒子源发出的粒子可能有（ ）| A． | α粒子、β粒子、质子 | B． | α粒子、质子、氘核和氚核 | ||
| C． | α粒子、质子、氘核 | D． | α粒子、正电子、质子和氚核 |