4.在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟大線圈M相接,如圖所示,導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab,磁感線垂直導(dǎo)軌所在的平面,欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,則導(dǎo)線的運(yùn)動可能是 ( CD )
A.勻速向右運(yùn)動 B.加速向右運(yùn)動
C.減速向右運(yùn)動 D.加速向左運(yùn)動
3.如圖所示,C是一只電容器,先用外力使金屬桿ab貼著水平平行金屬導(dǎo)軌在勻強(qiáng)磁場中沿垂直磁場方向運(yùn)動,到有一定速度時突然撤銷外力.不計(jì)摩擦,則ab以后的運(yùn)動情況可能是 ( C )
A.減速運(yùn)動到停止
B.來回往復(fù)運(yùn)動
C.勻速運(yùn)動
D.加速運(yùn)動
2.如圖是電磁驅(qū)動的原理圖,把一個閉合線圈放在蹄形磁鐵的兩磁極間,蹄形磁鐵和閉合線圈都可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)動蹄形磁鐵時,線圈將( B )
A.不動 B.跟隨磁鐵一起轉(zhuǎn)動
C.向與磁鐵相反的方向轉(zhuǎn)動 D.磁鐵的磁極未知,無法判斷
1.(05年如東)一直升飛機(jī)停在南半球某處上空.設(shè)該處地磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長度為l,螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f,順著地磁場的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動.螺旋槳葉片的近軸端為a,遠(yuǎn)軸端為b,如圖所示.如果忽略到轉(zhuǎn)軸中心線的距離,用E表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢,則 ( A )
A.E = πfl2B,且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢
B.E = 2πfl2B,且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢
C.E = πfl2B,且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢
D.E = 2πfl2B,且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢
2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時應(yīng)注意:
①一般用E = n(或E = )求平均電動勢,用E = Blυ求瞬時電動勢,但當(dāng)Δs隨Δt均勻變化時,由于電動勢恒定,平均電動勢和瞬時電動勢相等,可用E = n求某一時刻的電動勢;
②勻強(qiáng)磁場中,B、l、υ相互垂直,導(dǎo)體平動切割磁感線時E = Blυ,繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時E = Bl2ω.
規(guī)律方法
[例1]如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,有一個質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R的均勻圓形導(dǎo)線圈,線圈平面跟磁場垂直(位于紙面內(nèi)),線圈與磁場邊緣(圖中虛線)相切,切點(diǎn)為A,現(xiàn)在A點(diǎn)對線圈施加一個方向與磁場垂直,位于線圈平面內(nèi)的,并跟磁場邊界垂直的拉力F,將線圈以速度υ勻速拉出磁場.以切點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以F的方向?yàn)檎较蚪?i style='mso-bidi-font-style:normal'>x軸,設(shè)拉出過程中某時刻線圈上的A點(diǎn)的坐標(biāo)為x.
(1)寫出此時F的大小與x的關(guān)系式;
(2)在F-x圖中定性畫出F-x關(guān)系圖線,寫出最大值F0的表達(dá)式.
[解析]由于線圈沿F方向作切割磁感線運(yùn)動,線圈上要產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,從而要受到與F方向反向的安培力Ff作用,由圖可知,此時線圈切割磁感線的有效長度l = 2
線圈上感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流i =
線圈所受安培力大小為Ff = Bil,方向沿x負(fù)方向
因線圈被勻速拉出,所以F = Ff
解上各式得F = x-x2
(2)當(dāng)x = r時,拉力F最大,最大值為F0 =
圖線如圖所示.
訓(xùn)練題如圖(甲)所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l=0.20m,電阻R=1.0Ω;有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個裝置處于磁感強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直軌道面向下,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運(yùn)動,測得力F與時間t的關(guān)系如圖(乙)所示,求桿的質(zhì)量m和加速度a.
答案:a=10m/s2,m=0.1kg
[例2]如圖所示,兩根相距l平行放置的光滑導(dǎo)電軌道,與水平面傾角均為α軌道間有電阻R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,一根質(zhì)量為m、電阻為R/4的金屬桿ab,由靜止開始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好,導(dǎo)電軌道有足夠的長度,且電阻不計(jì),求ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度.
[解析]當(dāng)ab桿沿軌道加速下滑至速度υ時,ab桿上的電動勢為E = BLυcosα
ab桿與導(dǎo)電軌道組成的回路中的電流為I =
ab桿受到的安培力為F = BIl = 方向水平向右.
當(dāng)ab桿的速度增大至某一值υm時,ab桿受到的合外力F合恰減為零,此時ab桿的加速度a也減為零,之后ab桿保持速度υm沿軌道勻速下滑.速度υm即是ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度.
據(jù)共點(diǎn)合力平衡條件,有mgsinα = Fcosα
即mgsinα = ·cosα,解得:υm = .
訓(xùn)練題如圖所示,具有水平的上界面的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,方向水平指向紙內(nèi),一個質(zhì)量為m,總電阻為R的閉合矩形線框abcd在豎直平面內(nèi),其ab邊長為L,bc邊長為h,磁場寬度大于h,線框從ab邊距磁場上界面H高處自由落下,線框下落時,保持ab邊水平且線框平面豎直.已知ab邊進(jìn)入磁場以后,cd邊到達(dá)上邊界之前的某一時刻線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值,此時cd邊距上邊界為h1,求:
(1)線框ab邊進(jìn)入磁場時的速度大;
(2)從線框ab邊進(jìn)入磁場到線框速度達(dá)到最大的過程中,線框中產(chǎn)生的熱量;
答案:(1)v=(2gh)1/2
(2)Q=mg(H+h+h1)-m3R2g2/2B4L4
能力訓(xùn)練
1.楞次定律:
推廣可以具體簡化為以下三種情況:①阻礙原磁通的變化;②阻礙導(dǎo)體間的相對運(yùn)動;③阻礙原電流的變化.
18.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=16,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)沿AC邊向點(diǎn)C以每秒3個單位長的速度運(yùn)動,動點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā)沿CB邊向點(diǎn)B以每秒4個單位長的速度運(yùn)動.P,Q分別從點(diǎn)A,C同時出發(fā),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時,另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動.在運(yùn)動過程中,△PCQ關(guān)于直線PQ對稱的圖形是△PDQ.設(shè)運(yùn)動時間為t(秒).
(1)設(shè)四邊形PCQD的面積為y,求y與t的函數(shù)關(guān)系式;
(2)t為何值時,四邊形PQBA是梯形?
(3)是否存在時刻t,使得PD∥AB?若存在,求出t的值;若不存在,
請說明理由;
(4)通過觀察、畫圖或折紙等方法,猜想是否存在時刻t,使得PD⊥AB?
若存在,請估計(jì)t的值在括號中的哪個時間段內(nèi)(0≤t≤1;1<t≤2;
2<t≤3;3<t≤4);若不存在,請簡要說明理由
[命題意圖]最后總是函數(shù)的應(yīng)用,去年是一次函數(shù)的應(yīng)用、二次函數(shù)的應(yīng)用以及分類討論,其實(shí)對初中而言,一次函數(shù)和二次函數(shù)的重要性是一樣的,關(guān)鍵是函數(shù)思想的確立,函數(shù)模型的建立。本題考查求解二次函數(shù)關(guān)系式、并利用關(guān)系式求值的運(yùn)算技能和從情景中提取信息、解釋信息、解決問題的能力,同時考查的數(shù)學(xué)思想主要是數(shù)學(xué)建模思想。本題在呈現(xiàn)方式上做出了創(chuàng)新,試題貼近社會經(jīng)濟(jì)的盈虧問題,賦予了生活氣息,使學(xué)生真切地感受到“數(shù)學(xué)來源于生活”,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的“有用性”。 這樣設(shè)計(jì)體現(xiàn)了《新課程標(biāo)準(zhǔn)》的“問題情景-建立模型-解釋、應(yīng)用和拓展”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)模式。
[參考答案](1)
(2)
(3)
48-12t=12t+20t
48=44t
t=s
(4)存在時刻t使得,在時間t時
,,
也是就說
答:略
16.如圖,A、B是兩個蓄水池,都在河流的同旁,為了方便灌溉作物,要在河邊建一個抽水站,將河水送到A、B兩池,問該站建在河邊哪一點(diǎn),可使所修的渠道最短,試在圖中畫出該點(diǎn)(不寫作法,但國保留作圖痕跡)
。B
。A
[命題意圖]本題是學(xué)生非常熟悉的“直線上一點(diǎn)到兩點(diǎn)距離和”問題,來源于課本(八年級上冊74頁B組第1題:要在高壓輸電線的旁邊修一個小型變電站,問該變電站建在輸電線旁邊什么地方,才能使變電站到A村和B村架設(shè)的電線線路最短)。對于本題情景學(xué)生非常熟悉,但它不是教材上內(nèi)容的簡單搬移,而是解決了同一類問題的一般情況。求穩(wěn)定的同時,又有一些情景新穎、立意新穎本題給學(xué)生展現(xiàn)了“從問題的提出、方案設(shè)計(jì)、特殊賦值、歸納提升、問題解決”的課題學(xué)習(xí)的完整過程,以課題學(xué)習(xí)形式考查是一種新的有益嘗試。
評試題的特色和亮點(diǎn):將軸對稱應(yīng)用于當(dāng)前的社會實(shí)際問題中。
試題測試后的講評意見:加強(qiáng)對作圖問題的理解。雖不寫作法,但要注意作圖步驟。
[參考答案]略
[試題來源]自編、改編
15.每年的3-10月份為一年中的黃金旅游月份。灌云縣伊山鎮(zhèn)水果種植大戶田致富,為了吸引更多的顧客,組織了觀光采摘游活動.每一位來采摘水果的顧客都有一次抽獎機(jī)會:在一只不透明的盒子里有四張外形完全相同的卡片,抽獎時先隨機(jī)抽出一張卡片,再從盒子中剩下的3張中隨機(jī)抽取第二張.
(1)請利用樹狀圖(或列表)的方法,表示前后兩次抽得的卡片所有可能的情況;
(2)如果抽得的兩張卡片是同一種水果圖片就可獲得獎勵,那么得到獎勵的概率是多少?
A B C D
[命題意圖]把現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生熟悉的一些“資源”作為命題的素材,這樣的試題不僅使學(xué)生感到親切,而且有助于學(xué)生在解決問題的過程中感受數(shù)學(xué)的價值,有利于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會,關(guān)注數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,體現(xiàn)從生活走向數(shù)學(xué),從數(shù)學(xué)走向社會的課程理念。
評試題的特色和亮點(diǎn):將概率的知識應(yīng)用與當(dāng)前的社會實(shí)際問題中。
試題測試后的講評意見:加強(qiáng)對題目含義的理解。問題較簡單,容易解決。
[參考答案](1)4(2)1/2
[試題來源]自編、改編
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