| 1. 难度：困难 | |
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如图1所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在
(1) (2) (3)符合条件的交变电压的周期T； (4)粒子仍在盒中活动过程中，
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| 2. 难度：中等 | |
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在19世纪20年代之前的漫长为岁月里，电和磁的研究基本都是独立发展的。而在18世纪来期，有一些科学家开始思索不同自然现象之间的联系，其中丹麦物理学家奥斯特指出“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个字宙纳在一个体系中。”揭开了人们探究电、磁联系的序幕！ 经过多年的实验探究，奥斯特终于在1820年发现了电流的磁效应，震动了整个欧洲大陆科学界!当时欧洲很多科学家在奥斯特实验的启发下，纷纷研究“磁生电”。 (1).法拉第就是其中的一个。他进行了多次的实验，但也并非每次实验都是一帆风顺，下面模拟了在1822年到1831年之间，法拉第进行的几次实验。 请根据所学内容判断，实验中是否能观察到感应电流?如果可以，是在哪一过程中观察到的?
①如图所示，将两个线圈绕在同一个铁环上，其中一个线圈通过一个开关接在电源上，另一个线圈接一个灵敏电流计，接通电路一段时间后，断开电路。 ②如图所示，法拉第用一根线把一个铜环固定在到线上并悬挂起来，像一个扭称一样，把条形磁铁的磁极插入环内，等候一段时间后，再把磁极拔出来。
(2).除了法拉第外，同时代的其他科学家也对电磁现象做了有意义的探索. 请根据所学内容判断，下列实验中是否出现电磁感应现象？并用电磁感应现象的规律简单解释实验现象。
①如图所示，安培和德莱里弗将用一根线把一个铜环固定在导线上并悬挂起来，像一个扭称一样，把条形磁铁的磁极移向铜环发现扭称发生了偏转。 ②亨利在用实验考察绕有不同长度导线的电磁铁所产生的磁力大小时，发现当断开与通电线圈相连的开关时，会在开关处产生强烈的电火花。如图所示为根据亭利的论文还原的实验仪器图。
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| 3. 难度：困难 | |
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电磁感应的现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之”。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景:在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计，轨道端点MP间接有阻值为r的电阻。质量为M、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，在水平向右的外力的作用下，以速度v(v均平行于MN)向右做匀速运动。求:
(1)导体棒ab中的感应电动势是多大?通过电阻r的电流多大? (2)a、b两点间的电势差是多大?a、b两点哪一点的电势高? (3)在ab棒中产生感应电动势的非静电力是什么力?在图中面出导体棒ab中自由电荷受到的非静电力F的方向； (4)整个回路在t时间内产生了多少热量?这个热量是如何产生的?试从功能转化角度简要分析； (5)若加大外力，使得导体棒的速度从v变为2v,并测得导体棒加速运动过程中，电路产生的热量为Q.求这个过程中，外力做了多少功? (6)若导体棒速度达到2v后，立即撤去水平向右的外力，则导体棒ab将做什么运动?最终状态是什么?从撤去外力到导体棒达到稳定状态的过程中，电阻上产生了多少热? (7)若将MP之间的电阻换成一个线圈电阻为r的直流电动机，当导体棒ab以速度
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| 4. 难度：困难 | |
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某个小水电站的发电机的正方形线圈边长为50cm，匝数为100匝，线圈电阻为0.2Ω；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴00′匀速转动，转速为50r/s；电动势的最大值为250
(1)发电机中匀强磁场的磁感应强度为多大？ (2)若线圈从图示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式。 (3)将阻值R=4.8Ω的外电阻接在线圈两端，如图所示，则交流电压表的示数是多大?此时发电机的输出功率为多大? (4)将该发电机通过升压变压器
①请你设计水电站升压变压器原、副线圈匝数比和用户降压变压器原、副线圈匝数比 ②夏天用电高峰期，常出现电器(例如空调)不能正常使用的情况。这一现象可以通过回答下面的这个问题来加以解释。如图所示是变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压
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