2.如圖所示,在光滑的水平地面卜方,有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向向反的水平勻強(qiáng)磁場,PQ為兩個(gè)磁場的邊界,磁場范圍足夠大.一個(gè)半徑為a,質(zhì)量為m,電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向,從圓環(huán)剛好與邊界線PQ相切時(shí)開始,在外力作用下以速度v向右勻速運(yùn)動,到圓環(huán)運(yùn)動到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí),下列說法正確的是( 。
A.此時(shí)圓環(huán)中的電動勢大小為2Bav
B.此時(shí)圓環(huán)中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向
C.此過程中圓環(huán)中的電動勢均勻增大
D.此過程中通過圓環(huán)截面的電量為$\frac{πB{a}^{2}}{R}$

分析 由楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向;由導(dǎo)體切割磁感線公式E=BLv可求得感應(yīng)電動勢,由功率公式可求得電功率;由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式可求得通過截面的電量

解答 解:A、當(dāng)直徑與邊界線重合時(shí),圓環(huán)運(yùn)動到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí),圓環(huán)左右兩半環(huán)均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,故線圈中的感應(yīng)電動勢E=2B×2a×v=4Bav,故A錯(cuò)誤;
B、圓環(huán)向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可以判斷圓環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,故B錯(cuò)誤;
C、設(shè)向右運(yùn)動時(shí)間t,運(yùn)動的距離vt,有效切割長度$l=2\sqrt{{R}_{\;}^{2}-(R-vt)_{\;}^{2}}=2\sqrt{{v}_{\;}^{2}{t}_{\;}^{2}+2Rvt}$,根據(jù)E=2Blv=$4B\sqrt{{v}_{\;}^{2}{t}_{\;}^{2}+2Rvt}v$,此過程中圓環(huán)的電動勢增大,不是均勻增大,故C錯(cuò)誤;
D、由電荷量$q=It=\frac{△Φ}{R}$知,△Φ=BS=Bπa2,所以此過程通過圓環(huán)的電荷量為$q=\frac{πB{a}_{\;}^{2}}{R}$,故C錯(cuò)誤,D正確
故選:D

點(diǎn)評 本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律、閉合電路運(yùn)算、感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值與平均值應(yīng)用等.關(guān)鍵搞清楚磁通量的變化△Φ=BS、平動切割的有效長度等于圓環(huán)的直徑,注意求解電量時(shí)必須用電流的平均值,而不是瞬時(shí)值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.如圖1是物體做勻變速直線運(yùn)動得到的一條紙帶,從0點(diǎn)開始每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依照打點(diǎn)的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6,測得x1=5.18cm,x2=4.40cm,x3=3.62cm,x4=2.78cm,x5=2.00cm,x6=1.22cm.(電源頻率50赫茲)
(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s.
(2)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算出打下1、2、3、4、5五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,并將各個(gè)速度值填入下表(要求保留3位有效數(shù)字)
V1V2V3V4V5
數(shù)值(m/s)

(3)將l、2、3、4、5各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)紙上,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線.
(4)根據(jù)第(3)問中畫出的v-t圖線,求出小車運(yùn)動的加速度大小為0.80m/s2(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.一定值電阻,在10s內(nèi)通過4C 的電荷量時(shí),消耗的電能是24J,問:
(1)電阻兩端的電壓為多少?
(2)若該電路電源的電動勢為12V,則在這段時(shí)間內(nèi),電源的內(nèi)電路消耗的電能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,R1=500Ω,R2=1000Ω,電壓表V1、V2分別是6kΩ、10kΩ,路端電壓恒為U.若將電路中a、b兩點(diǎn)用導(dǎo)線連接,則接后與接前相比較,V1、V2示數(shù)將是( 。
A.V1、V2均不變B.V1、V2均減小C.V1增大,V2減小D.V1減小,V2增大

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路,測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和“×100Ω”擋內(nèi)部電路的總電阻.使用的器材有:
A.多用電表;                     
B.毫安表:量程6mA;
C.滑動變阻器:最大阻值2kΩ;      
D.導(dǎo)線若干.

實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×100Ω”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)零點(diǎn).
(2)將圖甲中多用電表的黑表筆和1(選填“1”或“2”)端相連,紅表筆連接另一端.
(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使這時(shí)毫安表的示數(shù)為3mA,多用電表的示數(shù)如圖乙所示,多用電表的示數(shù)為1500Ω.
(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零.此時(shí)毫安表的示數(shù)3.75mA.從測量數(shù)據(jù)可知,毫安表的內(nèi)阻為900Ω.
(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖丙所示.根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動勢為9V,電阻“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻為1500Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上.當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L0,彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L2;…;掛七個(gè)50g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L2
①下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個(gè)值,其中有一個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤,它的代表符號是L5
測量記錄表:
代表符號L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.10

②實(shí)驗(yàn)中,L3和L2兩個(gè)值還沒有測定,請你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測量值填入記錄表中.
③為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計(jì)算出了三個(gè)差值:d1=L1-Ln=6.90cm,d2=L3-L1=6.90cm,d3=L3-L2=7.00cm.
請你給出第四個(gè)差值:d4=L7-L3=7.20cm.
④根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量△L.△L用d1、d2、d3、d4
表示的式子為:△L=$\frac{wazmgt2_{1}+fkcgywj_{2}+nxb8jhk_{3}+2h2pswe_{4}}{16}$,
代入數(shù)據(jù)解得△L=1.75cm.
⑤計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=28N/m.(g取9.8m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,銅棒ab長L=0.3m,質(zhì)量為m=9×10-2kg,兩端與長為s=1m的輕銅線相連,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度B=1T.銅棒中保持有恒定電流通過時(shí),銅棒穩(wěn)定后的偏轉(zhuǎn)角為30°.求:
(1)通過銅棒的電流I的大小;
(2)此過程中銅棒的重力勢能的增加量.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.如圖甲(a)所示為測量血壓的壓力傳感器在工作時(shí)的示意圖,薄金屬片P固定有4個(gè)電阻R1、R2、R3、R4,右邊如圖甲(b)是它的側(cè)面圖,這4個(gè)電阻如圖乙(a)連接成電路如圖乙(b)所示,試回答:

(1)開始時(shí),金屬片中央O點(diǎn)未加任何壓力,欲使電壓表無示數(shù),則4個(gè)電阻應(yīng)滿足的關(guān)系為:R1R4=R2R3
(2)當(dāng)O點(diǎn)加一個(gè)壓力F后發(fā)生形變,這時(shí)4個(gè)電阻也隨之發(fā)生形變,形變后各電阻大小如何變化:R1、R4電阻增大,R2、R3減。
(3)電阻變化后,電路A、B兩點(diǎn)中A 點(diǎn)電勢較高.它為什么能測血壓?
答:R1、R4電阻增大,導(dǎo)致A、B兩端電壓增大,所以A點(diǎn)電勢將高于B點(diǎn).血壓越高F越大,金屬片形變越大,電阻變化越大,電壓表的示數(shù)越大,從而測量出人體血壓..

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.如圖甲所示,電源由n個(gè)電動勢E=1.5V、內(nèi)阻均為r(具體值未知)的電池串聯(lián)組成,合上開關(guān),在變阻器的滑片C從A端滑到B端的過程中,電路中的一些物理量的變化如圖乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示,電表對電路的影響不計(jì).(Ⅰ圖為輸出功率與路端電壓關(guān)系曲線;Ⅱ圖為路端電壓與總電流關(guān)系圖線;Ⅲ圖為電源的輸出效率與外電阻的關(guān)系圖線)

(1)求組成電源的電池的個(gè)數(shù),一個(gè)電池的內(nèi)阻以及變阻器的總阻值.
(2)將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)圖上的a、b、c各點(diǎn)的坐標(biāo)求出來.

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同步練習(xí)冊答案