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一有界磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L...

一有界磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B.t=0时刻磁场开始随时间均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,V-t图象如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线,所测数据t1、t2、V2 已由图中给出,不考虑重力影响.
求:(1)磁场磁感强度的变化率. (2)t2时刻后的回路电功率.
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(1)由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求出t=0时刻线圈中感应电流的表达式.由v-t图象上某一点切线斜率等于加速度,可求出t=0时刻线圈加速度.根据牛顿第二定律求得安培力,即可求出磁感应强度的变化率; (2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,分析在t2时刻线圈可能处于位置状态.若磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,由于磁感应强度开始均匀减小,会产生感生电动势,由ab和cd两边切割磁感线产生的动生感应电动势抵消. 【解析】 (1)由v-t图可知道,刚开始t=0时刻线圈加速度为 a=   ① 此时感应电动势   E==L2           ②     I==            ③ 线圈此刻所受安培力为 F=BIL=          ④ 据牛顿第二定律得    F=ma                        ⑤ 联立①④⑤ 得到:= (2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能: (a)线圈没有完全进入磁场,磁场就消失,所以没有感应电流,回路电功率P=0. (b)磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,尽管有感应电流,所受合力为零,同样做匀速直线运动   P=== 答: (1)磁场磁感强度的变化率为; (2)t2时刻后的回路电功率为.
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考点分析:
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(1)有以下说法:
A.用如图所示两摆长相等的单摆验证动量守恒定律时,只要测量出两球碰撞前后摆起的角度和两球的质量,就可以分析在两球的碰撞过程中总动量是否守恒
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
D.α粒子散射实验正确解释了玻尔原子模型
E.原子核的半衰期由核内部自身因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关
F.原子核的结合能越大,核子结合得越牢固,原子越稳定
其中正确的是______
(2)一静止的manfen5.com 满分网U核衰变为manfen5.com 满分网Th核时,只放出一个α粒子,已知manfen5.com 满分网Th的质量为MT,α粒子质量为Mα,衰变过程中质量亏损为△m,光在真空中的速度为c,若释放的核能全部转化为系统的动能,求放出的α粒子的初动能.

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(1)有以下说法:
A.在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,为减小偶然误差,应测出单摆作n次全振动的时间t,利用manfen5.com 满分网求出单摆的周期
B.如果质点所受的合外力总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动
C.变化的磁场一定会产生变化的电场
D.图甲振荡电路中的电容器正处于放电状态
E.X射线是比紫外线频率低的电磁波
F.只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象
G.在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长越短
其中正确的是______
(2)如图乙所示,一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖,入射光束与玻璃砖上表面夹角为θ,入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1,经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2,可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c.求:光在玻璃砖中的传播速度v.

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(1)有以下说法:

A.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B.理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比
C.气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大
D.物理性质各向同性的一定是非晶体
E.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强也增大
G.让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动,小球的运动是可逆过程其中正确的是______
(2)如图甲所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2,且空气柱的高度增加了△l,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为p,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少?请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象(包括在图象上标出过程的方向).
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(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
⑤测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是______
本实验还需直接测量的物理量是:______.(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是______.(用相应的符号表示)
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(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.
表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
次数小车质量
M/g
加速度
a/m•s-2
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12001.915.00
22501.714.00
33001.503.33
43501.362.86
54001.122.50
64501.002.22
75000.902.00
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:______
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(1)为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图1所示电路.除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
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A.电流表(量程0.6A   3A)    B.电压表(量程3V  15V)
C.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω  额定电流2A)
D.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω  额定电流1A)
请你完成下面的选择:电流表量程选______,电压表量程选______,滑动变阻器选______.(填器材前面的字母代号)
(2)某实验小组为测量一只微安表G1的内阻,采用了以下的方法:
实验器材:一只待测的微安表G1;一只标准微安表G2;一节干电池;0~9999Ω的电阻箱一只;单刀双掷开关一只;导线若干.
实验步骤一:将开关S断开,按图2所示连接电路.
实验步骤二:使开关掷向b端,此时电路中通过微安表G1的电流较小,调节电阻箱R使微安表G1的示数接近满偏,记下此时电阻箱R的阻值R1和标准微安表G2的读数I.
实验步骤三:将开关掷向a端,并调节电阻箱R使标准微安表G2示数维持电流I不变,记下此时电阻箱R的阻值R2
由以上步骤可以测得微安表G1的内阻为Rg=______
请指出该同学在实验中的疏漏:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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