题目内容
2．如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1m、匝数n=20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T，线圈的电阻为2Ω，它的引出线接有8Ω的小电珠L．外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求（结果保留两位有效数字）：
（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；
（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；
（3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；
（4）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）；
分析 （1）、（2）由图丙求出线圈运动的速度，由E=BLv求出感应电动势，然后由欧姆定律求出感应电流；
（3）由F=BIL求出安培力，由平衡条件求出推力大小．
（4）小灯泡是外电路，小电珠的功率是发电机的输出功率，由P=I2R求出输出功率．
解答 解：（1）从图丙可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为
v=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{0.08}{0.1}$m/s=0.8 m/s
线圈左右运动时做切割磁感线运动
所以：E=2nπrBv=2×20×3.14×0.1×0.2×0.8 V=2.0 V
（2）感应电流 I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{2}{8+2}$A=0.20A
电流图象如图所示．
（3）由于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力．
F推=F安=nBIL=2nBIπr=2×20×0.2×3.14×0.1×0.2 N=0.50 N．
（4）发电机的输出功率即灯的电功率．P=I2R2=0.22×8 W=0.32 W
答：
（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小是2.0V．
（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小是0.20A，电流图象如图所示．
（3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小是0.50 N；
（4）该发电机的输出功率P为0.32 W．
点评 熟练应用基础知识即可正确解题，是一道基础题；在用E=BLv求电动势时，要注意线圈的匝数和L=2πr，这是易错点．
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12．
如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m（M＞m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（ ）
如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m（M＞m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（ ）| A． | 两物块所受摩擦力的大小可能不相等 | |
| B． | 两物块可能同时相对绸带静止 | |
| C． | m不可能相对斜面向上滑动 | |
| D． | M不可能相对绸带发生滑动 |
13．做变速直线运动的物体，在前一半位移内的平均速度是3m/s，后一半位移内的平均速度是5m/s，则在全程的平均速度是（ ）
| A． | 3.75 m/s | B． | 3.52 m/s | C． | 4 m/s | D． | 4.12 m/s |
10．
如图所示，某空间存在正交的匀强电磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里．一带负电微粒由a点以一定初速度进入电磁场，刚好能沿直线ab斜向上运动，则下列说法正确的（ ）
如图所示，某空间存在正交的匀强电磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里．一带负电微粒由a点以一定初速度进入电磁场，刚好能沿直线ab斜向上运动，则下列说法正确的（ ）| A． | 微粒的动能一定增加 | B． | 微粒的动能一定减少 | ||
| C． | 微粒的电势能一定减少 | D． | 微粒的机械能一定不变 |
7．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 点电荷所受电场力的方向就是电场强度的方向 | |
| B． | 点电荷置于电场中，一定受到电场力的作用 | |
| C． | 一小段通电导线所受磁场力方向就是磁场方向 | |
| D． | 一小段通电导线置于磁场中可能不受磁场力的作用 |
14．关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 做平抛运动和斜抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是不相同的 | |
| B． | 做直线运动的物体受到的合外力一定是恒力 | |
| C． | 做匀速圆周运动的物体的加速度不变 | |
| D． | 物体运动速度变化越快，加速度越大 |
