题目内容

9．如图所示，在磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中，有两个竖直放置，半径为r0的光滑金属圆环通过电刷与阻值为R的电阻串联起来，现将长为L，电阻为r的导体棒ab两个端点分别搭接在两圆环上，并绕与棒ab平行的水平轴OO′（也是两圆环的中心轴）以角速度ω沿圆环做匀速圆周运动，若棒ab始终与两圆环接触良好，圆环电阻不计，则下列说法正确的是（　　）
A．通过电阻R的电流的大小和方向均不变
B．通过棒ab的感应电流的有效期为$\frac{π{{r}_{0}}^{2}Bω}{\sqrt{2}（R+r）}$
C．电阻R两端的电压的有效值为$\frac{π{{r}_{0}}^{2}BRω}{\sqrt{2}（R+r）}$
D．棒ab在运动过程中收到的最大安培力大小为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}ω{r}_{0}}{R+r}$

分析 A、根据右手定则，判定感应电流方向，再结合E=BLv，即可求解感应电流大小；
BC、当导体棒经过最低点和最高点时，产生的感应电动势最大，结合切割产生的感应电动势公式求出电动势的最大值；导体棒切割产生正弦式交流电，结合峰值求出有效值；
D、根据安培力表达式F=BIL，即可求解．

解答 解：A、根据右手定则可知，棒一会儿向左切割，一会儿向右切割，则感应电流方向不同，再由E=BLv，可知，v切割速度不断变化，则感应电流也不断变化，故A错误．
B、当导体棒经过最低点和最高点时，切割的方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，则Em=BLv=BLr0ω．
导体棒在磁场中运动，产生正弦式交流电，则变压器原线圈两端的电压U=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=$\frac{BL{r}_{0}ω}{\sqrt{2}}$，因此通过棒ab的感应电流的有效值为I=$\frac{BL{r}_{0}ω}{\sqrt{2}（R+r）}$．故B错误．
C、由B选项可知，电阻R两端的电压的有效值为UR=$\frac{BL{r}_{0}ωR}{\sqrt{2}（R+r）}$．故C错误．
D、根据安培力表达式，最大安培力大小F=BImL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}ω{r}_{0}}{R+r}$．故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道导体棒切割产生正弦式交流电，知道峰值和有效值的关系，掌握右手定则与楞次定律的区别，及注意与左手定则的不同．同时理解法拉第电磁感应定律的内容，及注意切割速度的含义．

练习册系列答案
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7．在与x轴平行的匀强电场中，场强为E=1.0×106V/M，一带电量q=1.0×10-8，质量为2.5×10-3kg的物体在粗糙水平面上沿着x轴做匀速直线运动，其位移与时间的关系是s=5-2t，问从开始运动到5s末物体所经过的路程为10m，位移为-10m．
20．如图所示，金属圆筒左侧接在电源的正极上，电源的负极接在金属板B上（B板接地），AB间为匀强电场．一带负电粒子（重力不计）以某一速度自圆筒 O点经小孔A运动到B板上，则这一过程中带电粒子的电势能E随位置x 变化的图象为（　　）
A．B．C．D．
17．在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图1所示．在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上 ），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连．实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0．继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F．改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）．

（1）实验中电火花计时器应与220伏交流电源相连接；
（2）①本实验中记下F0的目的是得到小车运动时受到的阻力．
②小车所受的合外力为B
A．F         B．F-F0 C．F+F0              D．F0
③实验作出的图象是如图2的A．
4．2013年6月11日17时38分，中国载人飞船“神舟十号”点火升空．中国宇航员聂海胜、张晓光、王亚平搭乘“神舟十号”出征太空，奔向“天宫一号”．飞行期间先后与“天宫一号”进行一次自动交会对接和一次航天员手控交会对接．2013年6月26日8时07分，“神舟十号”返回舱安全着陆，飞行任务取得圆满成功．以下说法正确的是（　　）
A．神舟十号在升空过程中，燃料不断燃烧，机械能减小
B．三名宇航员在加速启动过程中处于超重状态，对座椅的压力很大
C．神舟十号圆周运动的运行速度小于7.9km/s
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14．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断
（　　）
A．若离子束是同位素，则x越小，离子质量越大
B．若离子束是同位素，则x越小，离子质量越小
C．只要x相同，则离子质量一定相同
D．x越大，则离子的比荷一定越大
1．如图所示，矩形abcd范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ab的长度为L=$\frac{\sqrt{3}mv}{2qB}$，现有比荷为$\frac{q}{m}$的正离子从a点沿ab方向射入磁场，刚好从C点飞出，不计正离子的重力．求：
（1）正离子通过磁场后的横向偏移距离y （即ad的长度）；
（2）正离子通过磁场后的偏向角θ；
（3）正离子在磁场中的运动时间t．
18．从水平地面以某一速率竖直上抛一小球，设小球所受空气阻力恒定，则以下说法正确的是（　　）
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B．小球抛出速率大于落地速率
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19．置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面，且AB∥CD，光线经AB表面射向玻璃砖时，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是?（　　）
A．不可能发生全反射?
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