Question

（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l_ab=10cm、宽l_bc=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。

（2）一个质量为=0.001kg、带电量为=C的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的=N/C的水平向左的匀强电场和=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。

（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，用螺旋测微器测得摆球直径为d.

①测得重力加速度的表达式为g＝_________.

②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

③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 (不计半径)，测得周期为T₁；第二次量得悬线长为，测得周期为T₂.根据上述数据，g表达式为___________

Answer

（1）0.02A 0.2N (2) =10m/s s=1.5m

(3) ① g＝ ②CD ③

【解析】

试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：

=0.2V；

根据闭合电路欧姆定律则有，R2中电流大小为：=0.02A，

左侧边ab所受的安培力大小F=BlabI=0.2N

（2）根据动能定理：EqL=mv12，代入数据得：v1=20m/s；

小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv1=2mv2，v2=10m/s。

当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3B=2mg，v3=40m/s

根据动能定理：Eqx=2m（v32-v22），x=1.5m；

（3）①周期为一次全振动的时间，所以T=t/n；

根据周期公式得：T=，所以g===

②实验室的海拔太高，g偏小，A错误；摆球太重，不影响周期，B错误；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，造成T偏小，g偏大，C正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，D正确。故选CD

③设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式T=2π得

T1=2π①

T2=2π②

联立两式解得

g=

考点：法拉第电磁感应定律、安培力、动能定理、动量守恒定律、单摆的周期