题目内容

10．如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场B中以恒定的角速度转动（磁场足够大），转动轴O1O2是矩形线圈的对称轴，位于线圈平面内且与匀强磁场方向垂直，线圈中的感应电流i随时间t变化规律如图乙所示，则（　　）
A．该感应电流的频率为4HZ
B．该感应电流的有效值为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$A
C．t=1s时刻穿过线圈磁通量变化率最小
D．t=2s时刻线圈所在平面与磁场方向平行

分析 矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量为零时，磁通量变化率最大；每当线圈经过中性面时，电流方向改变

解答 解：A、由图乙可知，周期T=4s，故感应电流的频率f=$\frac{1}{T}=0.25Hz$，故A错误；
B、有效值I=$\frac{{I}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}A=\frac{\sqrt{2}}{2}A$，故B正确；
C、t=1s时刻，产生的感应电流最大，此时磁通量的变化率最大，故C错误；
D、t=2s时刻，产生的感应电流为零，此时线圈平面位于中性面处，故线圈所在平面与磁场方向垂直，故D错误；
故选：B

点评 会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律

练习册系列答案
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20．如图所示，用细线把小球悬挂在墙壁的钉子O上，小球绕悬点O在竖直平面内做圆周运动．小球质量为2kg，绳长L为0.8m，悬点距地面高度为1.6m．小球运动至最低点时，绳恰好被拉断，小球着地时水平位移为1.6m，当地重力加速度为10m/s2．求：
（1）细线刚被拉断时，小球的速度多大？
（2）细线所能承受的最大拉力？
1．“一根均匀的中空细长导电材料样品如图甲，截面为同心圆环如图乙．此样品额定功率为P=1.8×10-2W，电阻Rx约为 500Ω．  

（1）现用螺旋测微器测样品的外径D，示数如图丙，读数为0.900mm；
为了测量样品内径d，需要尽可能准确地测量其电阻．
请在下列器材中选择合适的器材，在方框图2中画出测量电路图，并标明所用器材的代号．
电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）
电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）
电阻箱R1（0～99.9Ω）
电阻箱R2（0～9999.9Ω）
滑动变阻器R（0至20Ω）一只
电压表V（量程为0至12V，内阻RV=lkΩ）
蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
电键S-只
导线若干
（2）若用刻度尺测量样品接入电路部分的长度为L，样品的外径D、电阻率为ρ、实验测得测量样品的电阻为RX，则样品的内径d=$\sqrt{{D}^{2}-\frac{4ρL}{π{R}_{X}}}$．
18．质量相同的甲、乙两物体从同一位置开始做平抛运动，并落在同一水平面上．甲的初速度是乙的两倍．下列分析正确的是（　　）
A．甲、乙在水平方向上的位移相等B．甲落地时的速度是乙的两倍
C．甲、乙在空中运动的时间相同D．甲重力做的功是乙的两倍
5．我国家庭电路中的交流电的频率是50Hz，若已知此交流电的电压随时间变化的关系为u=$220\sqrt{2}$sin100πt （V），则此交流电的电压有效值是220V．
15．有两颗人造地球卫星，甲离地面800km，乙离地面1600km，求（地球半径约为6400km）：
（1）两者的线速度之比；
（2）两者的周期之比．
2．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
①若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，为完成实验需满足C．
A．m1＞m2，r1＞r2 B．m1＞m2，r1＜r2
C．m1＞m2，r1=r2 D．m1＜m2，r1=r2
②实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度，但是可以通过仅测量C（填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平位移
③图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置．然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球落点的平均位置．用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，若满足关系式m1OP=m1OM+m2ON则两球碰撞前后系统动量守恒．
19．图甲所示为一多用电表的表盘．图乙是其原理简化的示意图：
（1）在按正确的使用方法将选择开关置于“×10”挡测量电阻Rx的阻值时．指针指在刻度盘的正中央15刻线处，则Rx=150Ω
（2）把该多用电表的欧姆挡和一电压表接成电路．就能一次性测出电压表的内阻和多用电表中欧姆挡内部电源的电动势．已知电压表内阻在1万～2万欧姆范围内
①在多用电表连接电压表之前．正确的操作是：把多用电表的选择开关置于欧姆“×1k”挡，然后进行欧姆调零
②图乙中的A表笔是黑（填“红”或“黑”）表笔，在多用电表连接电压表时，与电压表“+”接线柱连接的是A（填“A”或“B”）表笔．
③在实验中．同学们读出电压表的示数为1V．欧姆表指针所指的刻度为10．并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电源的电动势为2.5V．
19．如图所示，在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p0=75cmHg，室温t0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm．已知柱形容器横截面积S=0.01m2，75cmHg=1.0×105Pa．
（1）求活塞的质量；
（2）使容器内温度降至-63℃，求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L1．

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