题目内容

【题目】如图所示，有一矩形线框的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线框通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线框接有可调电阻R，下列判断正确的是

A. 矩形线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为

B. 图示位置线框产生的电动势最大，通过的磁通量也最大

C. 当P位置向上移动、R不变时，电流表的示数增大

D. 当P位置不动、R减小时，电压表的示数增大

【答案】C

【解析】从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为：e=NBSωcosωt，故A错误；图示位置线框产生的电动势最大，通过的磁通量为零，选项B错误；当P位置向上移动、R不变时，根据理想变压器的变压比，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入电流也变大，故电流表读数变大，故C正确；交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比，当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势，故D错误；故选C.

练习册系列答案
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【题目】某同学要测量如图甲所示金属圆环材料的电阻率，已知圆环的半径为r.（1）他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径 d 如图乙所示，则d=____mm

（2）他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径，电压表的量程为 5V 。电键 S 闭合，电压表右端接到 a 点时电压表示数 为 4.5V，电流表示数为 1.8mA， 接到 b 点的电压表示数为 4.6V，电流表示数为1.6mA 。为了减小电阻的测量误差,他应该把电压表的右端接在_____进行实验(填“a”或“b”)；则圆环接入电路的两点间的电阻值为____Ω；此值____ (“填大”、“偏小”或“准确”)；

（3）实验中发现电流表损坏，他又找到另外一个量程为 2V，内阻为 R1的电压表 V1 替代电流表完成了实验。实验中电压表 V 和 V1 的示数分别为 U 和 U1，改变滑片位置测得多组 U、U1 数据，他作出了 U-U1 图象为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为 k，则金属圆环材料的电阻率的表达式为_____ (用 r、d、k、R1 表示)

【题目】一能屏蔽高能粒子辐射的长方体铅盒，如图甲所示，铅盒左侧面正中心O处有一放射源，它可向外辐射速率均为v=1×107m/s的正粒子，粒子通过铅盒右侧面狭缝MQ射入一平行边界的匀强磁场中，粒子均不能从磁场的右边界射出。图乙为该装置的截面简化图，截面MNPQ位于垂直磁场的平面内。已知PQ=0.3m，NP=0.6m，该粒子质量m=4×10-27kg，电量q=8×10-19C，磁场的磁感应强度B=0.5 T，方向垂直于纸面向里。求

(1)粒子在磁场中运动的半径R；

(2)粒子从O点射出到离开磁场左边界的最长时间t；

(3)若粒子放射源可以处在NP的任意位置，为了使粒子均不能从磁场的右边界射出，磁场区域的宽度d至少多大？()

【题目】如图，在水平直角坐标平面xOy内，过原点O沿y轴固定一无限长绝缘通电直导线，电流方向沿+y方向、大小恒为I0，其周围空间磁场的磁感应强度大小B＝kI0/x，k为常数、x为离直导线的垂直距离。OA、OB为沿Ⅰ、Ⅳ象限角平分线方向固定，材料、粗细均相同的两根足够长裸直导轨，两导轨在原点O接触良好，但与通电直导线绝缘。cd为长L、材料和粗细与导轨相同的足够长裸金属杆。现使cd杆从原点O开始垂直Ox轴贴着两导轨向+x方向运动，经t秒运动至坐标x处。在这一过程中，cd杆中电流强度大小恒为I。已知导轨、cd杆单位长度电阻为R0，不计导轨中电流产生的磁场的影响。

（1）判断cd杆滑动时感应电流的方向，并求t秒末它的速率v与x的关系式；

（2）分析说明cd杆在运动过程中加速度大小的变化情况；

（3）求t秒末cd杆两端电压U与x的关系式；

（4）求t秒内cd杆产生的焦耳热Q与x的关系式。

【题目】如图所示，是某打印机的分纸、送纸机构的简化装置图。一叠纸由带有弹簧支架的托板托起，压在搓纸轮下方，纸张前端与挡板右侧面平齐。每一次输纸指令发出后，搓纸轮的转速可在时间t1内从零均匀增加到n（单位：转/秒），之后匀速转动至本次输纸结束，搓纸轮的直径为D。正常情况下搓纸轮与最上面的纸张间不会发生相对滑动，要求输纸指令发出后，搓纸轮必须在时间t2内（t2>t1）将最上面的一张纸的前端送达两送纸轮的切点处。

（1）求两送纸轮的切点与纸张前端的距离x。

（2）如果已知每张纸的质量均为m，纸张与纸张间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，搓纸轮对纸张的压力恒为N。为了确保每次成功输送一张纸，搓纸轮与纸张间的动摩擦因数应该满足什么条件？ （假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略一张纸的重力）

【题目】如图所示，足够长的光滑水平导轨间距为2 m，电阻不计，垂直导轨平面有磁感应强度为1 T的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根长度略大于间距的金属棒，a棒质量为1 kg，电阻为5 Ω，b棒质量为2 kg，电阻为10 Ω。现给a棒一个水平向右的初速度8 m/s，当a棒的速度减小为4 m/s时，b棒刚好碰到了障碍物，经过很短时间0.5 s速度减为零（不反弹，且a棒始终没有与b棒发生碰撞），下列说法正确是（ ）

A. 从上向下看回路产生逆时针方向的电流

B. b棒在碰撞前瞬间的速度大小2 m/s

C. 碰撞过程中障碍物对b棒的平均冲击力大小为6 N

D. b棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离为15 m

【题目】一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，距地面为L，如图所示，由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起．从释放开始到A落地历时t1，A落地前瞬间速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前瞬间速率为v2，则

A. t1：t1=2：1 B. 两垫圈加速度不确定，时间无法比较

C. v1：v1=1：2 D. 两垫圈作为整体，同时落地

【题目】某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律，由于输电线太长，他将每100米导线卷成 一卷，共有8卷来代替输电线路（忽略输电线路的自感作用）．第一次实验采用如图所示的电路图，将输电线与学生电源和用电器直接相连，测得输电线上损失的功率为P. ,损失的电压为U1;第二次实验采用如图乙所示的电路图，其中理想变压器Tl与学生电源相连， 其原，副线圈的匝数比为n1：n2，理想变压器T2与用电器相连·测得输电线上损失的功率为 P2，损失的电压为U2.两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同，下列正确的是（ ）

A. P2:P1=n1:n2 B. P2:P1=n12:n22

C. U2:U1=n1:n2 D. U1:U2=n12:n22

【题目】如图所示，光滑半圆轨道竖直放置。在轨道边缘处固定一光滑定滑轮(忽略滑轮大小)，一条轻绳跨过定滑轮且两端分别连接小球A、B，最初小球A在水平拉力F作用下静止于轨道最低点P处。现增大拉力F使小球A沿着半圆轨道加速运动，当小球A经过Q点时速度为vA，小球B的速度为vB，已知OQ连线与竖直方向的夹角为30°，则下列说法正确的是

A. 小球A、B的质量之比一定为：2

B. vA：vB=2：1

C. 小球A从P运动到Q的过程中，小球B的机械能可能减少

D. 小球A从P运动到Q的过程中，小球A、B组成的系统机械能一直增加

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