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(16分)在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应...

(16分)在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.

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(1)求导线框中感应电流最大值.

(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)

(3)求线框匀速转动一周产生的热量.

 

(1)(2) (3) 【解析】 试题分析:(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中,产生的感应电动势为:                                             (2分) 由闭合电路欧姆定律得,回路电流为:                   (1分) 联立以上各式解得:                                 (1分) 同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:   (2分) 故感应电流最大值为:                              (1分) (2)I-t图象为:                                              (4分) (3)线框转一周产生的热量:         (2分) 又                                                 (1分) 解得:                                        (2分) 考点:考查电磁感应与电路的结合
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考点分析:
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(12分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(说明: 满分5 manfen5.com,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。

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(1)判断粒子的电性;

(2)求:匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。

 

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(10分)如图所示,在说明: 满分5 manfen5.com的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数说明: 满分5 manfen5.com,位于N点右侧x=1.5m处,取g=10m/s2,求:

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(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?

(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

 

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(10分)电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到v=10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽L=2m,长为x=50m,通过的电流为I=10A,试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率Pm有多大(轨道摩擦不计)?说明: 满分5 manfen5.com

 

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(8分)在做 “用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V),电流表(量程0.6 A),定值电阻R0(阻值为2说明: 满分5 manfen5.com ),滑动变阻器R(阻值约30说明: 满分5 manfen5.com).

(1)按如图所示的电路图请把实物图没完成的连线连接好.

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(2)改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请在右图中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=________ V,电池内阻r=________说明: 满分5 manfen5.com (小数点后保留两位数字).

 

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(4分)如图所示的是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电源的电动势为E=1.5V。经改装后,若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为“0”,则在2mA处应标     说明: 满分5 manfen5.com,1mA处应标      说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com

 

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