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(16分)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为...

(16分)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.求:

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(1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1

(2)写出第2 s内变力F随时间t变化的关系式;

(3)若从开始运动到线圈完全进入磁场,线圈中产生的热量为0.0875J,求此过程拉力所做的功。

 

(1)0.5m/s (2)F=F安+ma2=(0.08t+0.06) N.(3) 【解析】 试题分析:(1)由图乙可知,线圈刚进入磁场时的感应电流I1=0.1A, 由及得 (2)由图乙知,在第2s时间内,线圈中的电流随时间均匀增加,线圈中的速度随时间均匀增加,线圈所受安培力随时间均匀增加,且大小F安=BIL1=(0.08t-0.04) N t=2 s时线圈的速度v2==1.5 m/s 线圈在第2 s时间内的加速度a2==1 m/s2 由牛顿定律得F=F安+ma2=(0.08t+0.06) N. (3)ad边进入磁场前瞬间感应电流 I2=0.3A, 时线圈的速度 由能量守恒可知 考点:法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、能量转化与守恒定律  
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考点分析:
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(18分)(1)如图所示,在匀强磁场中,与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈,共100匝,线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm,线圈电阻r=1.0Ω,与它相连的电路中,电阻R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,磁感应强度变化如图乙所示,开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为_______A,此时左侧边ab所受的安培力大小_______N。

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(2)一个质量为满分5 manfen5.com=0.001kg、带电量为满分5 manfen5.com=满分5 manfen5.comC的带正电小球和一个质量也为满分5 manfen5.com不带电的小球相距满分5 manfen5.com=0.2m,放在绝缘光滑水平面上,当加上如图的满分5 manfen5.com=满分5 manfen5.comN/C的水平向左的匀强电场和满分5 manfen5.com=0.5T的水平向外的匀强磁场后,带电小球开始运动,与不带电小球相碰后粘在一起,则两球碰后的速度为________m/s,两球碰后到两球离开水平面,还要前进_________m。

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3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,测得单摆摆角小于10°时,完成n次全振动时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为满分5 manfen5.com,用螺旋测微器测得摆球直径为d.

测得重力加速度的表达式为g=_________.

实验时某同学测得的g值偏大,其原因可能是_________.

A.实验室的海拔太高

B.摆球太重

C.测出n次全振动时间为t,误作为(n+1)次全振动时间进行计算

D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算

用的摆球密度不均匀,无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为满分5 manfen5.com (不计半径),测得周期为T1;第二次量得悬线长为满分5 manfen5.com,测得周期为T2.根据上述数据,g表达式___________

 

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如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上较远的两点。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为1212)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则(  

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A.mA一定小于mB        B.qA一定大于qB

C.vA一定大于vB   D.EkA一定大于EkB

 

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在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(  )

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如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0-t2时间   

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A.电容器C的电荷量大小始终没变

B.电容器C的a板先带正电后带负电

C.MN所受安培力的大小始终没变

D.MN所受安培力的方向先向右后向左

 

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图a所示,一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为lm,t=0时O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如b所示,当O点第一次达到正方向最大位移时刻P点刚开始振动,则 (    )

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A.P、P两点距离为半个波长,因此它们是反相点

B.当波在绳中传播时,绳中所有质点沿x轴移动的速度大小相等且保持不变

C.当Q点振动第一次达到负向最大位移时,O质点已经走过25cm路程

D.波在绳中传播时波速为1m/s,当O质点振动加快时,波的传播速度变大

 

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