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如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁...

如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r0.10m、匝数n20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为,线圈的电阻为R10.50Ω,它的引出线接有R29.5Ω的小电珠L,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)。求:

(1)电压表中的示数;

(2)t0.1s时外力F的大小;

(3)通电40s小电珠L消耗的电能。

 

(1)1.07V;(2)0.128N;(3)4.864J 【解析】 (1)线圈中产生的感应电动势最大值 小电珠中电流的最大值 小电珠中电压的最大值 Um=ImR2=0.16×9.5V=1.52V 由于线圈中产生的是正弦式电流,则小电珠中电压的有效值为 (2)t=0.1s时外力F的大小等于安培力大小 F=BIm•n2πr=0.128N (3)通电40s小电珠L消耗的电能  
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考点分析:
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如图所示,在xOy平面内y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角θ=30°,Q点坐标为(0,-d),在y轴右侧某区域内(图中未画出)有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场,磁场磁感应强度大小,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求:

(1)电场强度大小E

(2)粒子在有界磁场中做圆周运动的半径r和时间t

(3)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积S

 

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一根阻值12Ω的金属导线绕成如图甲形状的闭合回路,大正方形边长0.4m,小正方形边长0.2m,共10匝.放在粗糙的水平桌面上,两正方形对角线间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,整个过程中线框始终未动.求闭合回路:

(1)产生的感应电动势;(2)电功率;(3)1s末受到的摩擦力.

 

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现利用如图所示的装置验证动量守恒定律.在图中,小车A的前端粘有橡皮泥,后连着纸带,启动打点计时器,给小车A一初速度,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续运动.实验测得小车A的质量m1=0.81kg,小车B的质量m2=0.84kg,打点计时器所用交流电的频率f=50.0 Hz.碰撞前后打出的纸带如图乙所示(单位cm).

(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是________

A.长木板下应垫着薄木片以平衡摩擦力

B.小车A和小车B的车轮应该选用同种材料制成的

C.应选用质量差不多大的两个小车

D.应选用足够光滑的长木板

(2)碰前两小车的总动量为________kg·m/s,碰后两小车的总动量为________kg·m/s.(保留三位有效数字)

 

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如图甲所示,物块A. B的质量分别是mA = 4.0kgmB= 3.0kg.用轻弹簧栓接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触.另有一物块Ct=0时以一定速度向右运动,t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块Cv-t图象如图乙所示,下列说法正确的是(  

A.物块C的质量mc=2kg

B.墙壁对物块B的弹力在4s12sB不做功

C.​B离开墙后的过程中弹簧具有最大弹性势能EP=9J

D.墙壁对物块B的弹力在4s12s的时间内对B的冲量I0

 

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如图,一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环一个水平向右的初速度v0,在以后的运动中下列说法正确的是 (    )

A.圆环可能做匀减速运动

B.圆环可能做匀速直线运动

C.圆环克服摩擦力所做的功一定为

D.圆环克服摩擦力所做的功可能为

 

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