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图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中,有一矩形线圈可绕线圈平面...

图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中,有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线过边中点的轴转动,由线圈引出的导线afde分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图,导线abcd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动。(只考虑单匝线圈)

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式;

(2)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)

 

(1) (2) 【解析】(1)矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,设ab和cd的转动速度为v,则 在t时刻,导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1=BL1vy 由图可知vy=vsinωt 则整个线圈的感应电动势为e1=2E1=BL1L2ωsinωt   (2)由闭合电路欧姆定律可知 则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为QR=I2RT 其中 于是 点睛:当线圈与磁场相平行时,即线圈边框正好垂直切割磁感线,此时产生的感应电动势最大.求电荷量时,运用交流电的平均值,求产生的热能时,用交流电的有效值.  
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考点分析:
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在测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:

A.取油酸1ml注入250ml的量杯内,然后向杯中加入酒精,直到液面达到250ml的刻度为止,并使油酸在酒精中充分溶解,形成酒精油酸溶液;

B.用滴管吸取制得的洒精油酸溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1ml为止,恰好共滴了100滴;

C.在水盘内注入蒸馏水,静置后用滴管吸取酒精油酸溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一油膜;

D.测得此油膜面积为8×102cm2

(1)这种粗测油酸分子大小的方法叫做油膜法,让油酸尽可能地在水面上散开,使其形成__________层油膜。如果把分子看作球形,这层油膜的厚度可视为油酸分子的________

(2)利用相关数据可求得油酸分子直径为______________m。(取一位有效数字)

 

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某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律,相应的操作步骤如下:

A将斜槽固定在桌面上,使斜槽末端保持水平,并用悬挂重锤的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点;

B.取入射小球a使之自斜槽上某点静止释放,并记下小球a的落地点P

C.取被碰小球b,使之静止于斜槽末端,然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放,运动至斜槽末端与小球b发生碰撞,并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N

D.测量有关物理量,并利用所测出的物理量做相应的计算,以验证ab两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律。

(1)在下列给出的物理量中,本实验必须测量的有_____

A.小球a的质量m1和小球b的质量m2

B.小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h

C.斜槽末端距水平地面的竖直高度H

D.斜槽末端正下方的O点距两小球落地点PMN的水平距离OPOMON

E.小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0

F.小球ab自离开斜槽末端直至落地经历的时间t

(2)步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因______________________;步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1____m2(填)。

(3)实验中所测量的物理量之间满足关系式______________________,就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律。

 

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如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心OS的正上方,在OP两点处各有一质量为m的小物块ab,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑,以下说法正确的是(      )

A. ab在S点的动量相等

B. ab在S点的动量不相等

C. ab落至S点重力的冲量相等

D. ab落至S点合外力的冲量大小相等

 

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下列说法中正确的是(    )

A. 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性

B. β衰变是原子核内部一个质子转化成一个中子的过程

C. 裂变物质的体积小于临界体积时,链式反应不能进行

D. 235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

 

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一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力FF随时间按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是(    )

A. 第2s末质点的动量最大

B. 第4s末,质点回到出发点

C. 在0~2s时间内,F的功率先增大后减小

D. 在1~3s时间内,F的冲量为0

 

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