4.如圖所示,是一個(gè)有邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,在靠近磁場(chǎng)邊緣處放置一個(gè)正方形金屬線圈abcd,每邊長(zhǎng)為10cm,每邊的等效電阻為0.02Ω,現(xiàn)將線圈沿垂直磁場(chǎng)方向從磁場(chǎng)的右邊緣以v=8m/s的速度拉出去,求運(yùn)動(dòng)方向上所需要的拉力F多大?(不計(jì)重力)

分析 在拉力F拉動(dòng)物體的過程中,ad邊切割磁感線,要使線框勻速運(yùn)動(dòng),由共點(diǎn)力平衡條件可求得拉力的大。

解答 解:產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv;
電流I=$\frac{BLv}{4R}$
安培力F=BIL;
將線框勻速拉出時(shí),拉力等于安培力;
故F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$=$\frac{0.01×0.{1}^{2}×8}{4×0.02}$=0.01N;
答:運(yùn)動(dòng)方向上所需要的拉力F為0.01N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查導(dǎo)體切割磁感線的規(guī)律,要注意明確共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用,明確ad邊相當(dāng)于電源.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至頂端,兩次所用時(shí)間相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向.則兩個(gè)過程(  )
A.物體與斜面摩擦生熱相同B.物體機(jī)械能變化量相同
C.F1做的功與F2做的功相同D.F1做功的功率比F2做功的功率大

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15.某?萍夹〗M設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,用來探究滑塊沿斜面下滑時(shí)是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)時(shí),讓滑塊從不同高度沿斜面由靜止下滑,并同時(shí)打開水龍頭的閥門,使水流到量筒中;當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門(整個(gè)過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的).該實(shí)驗(yàn)探究方案是利用量筒中收集的水量來測(cè)量時(shí)間的.如表是該小組測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù),其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離,V為相應(yīng)過程中量筒中收集的水量.分析表中數(shù)據(jù),根據(jù)$\frac{s}{{V}^{2}}$在誤差的范圍內(nèi)是一常數(shù),可以得出滑塊沿斜面下滑時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論.本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源:距離測(cè)量的不準(zhǔn)確,水從水龍頭流出不夠穩(wěn)定等,還可能來源于滑塊下滑距離測(cè)量不準(zhǔn)確,滑塊開始下滑、滑塊碰到擋板與閥門的打開與關(guān)閉不同步.(寫出一項(xiàng)即可)
次數(shù)1234567
s(m)4.53.93.02.11.50.90.3
V(mL)90847262524023.5
$\frac{s}{{V}^{2}}$5.6×10-45.5×10-45.8×10-45.5×10-45.5×10-45.6×10-45.4×10-4

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12.要測(cè)量一節(jié)舊的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,電路中定值電阻R1=8Ω.
(1)閉合電鍵前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最右(填“左”或“右”)端.
(2)閉合電鍵后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組兩個(gè)電壓表的示數(shù)U1、U2,填在下面表格中.請(qǐng)用下面表格中的數(shù)據(jù)在所給的坐標(biāo)紙中作出U2-U1關(guān)系圖象.
U1/V0.100.200.300.400.500.60
U2/V1.050.900.750.600.450.30
由圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.2V,電池的內(nèi)阻r=4Ω.
(3)由于電壓表V1(填“V1”、“V2”或“V1和V2”)內(nèi)阻的存在,對(duì)內(nèi)阻r(填“電動(dòng)勢(shì)E”、“內(nèi)阻r”或“電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r”)的測(cè)量有影響.測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)等于(填“大于”、“小于”或“等于”)電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值,測(cè)得的內(nèi)阻大于(填“大于”、“小于”或“等于”)內(nèi)阻的真實(shí)值.

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19.將面積是0.5m2的導(dǎo)線環(huán)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,環(huán)面與磁場(chǎng)方向垂直,已知穿過這個(gè)導(dǎo)線環(huán)的磁通量是2×10-2Wb,則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是( 。
A.2×10-2TB.5×10-2TC.4×10-2TD.6×10-2T

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9.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系的y軸豎直向上,x軸上的P點(diǎn)與Q點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱,距離為2a.有一簇質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒,在xoy平面內(nèi),從P點(diǎn)以相同的速率斜向右上方的各個(gè)方向射出(即與x軸正方向的夾角θ,0°<θ<90°),經(jīng)過某一個(gè)垂直于xoy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后,最終會(huì)聚到Q點(diǎn),這些微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱.為保證微粒的速率保持不變,需要在微粒的運(yùn)動(dòng)空間再施加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng).重力加速度為g.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向;
(2)若微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為a,求與x軸正方向成30°角射出的微粒從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間t;
(3)若微粒從P點(diǎn)射出時(shí)的速率為v,試推出在x>0的區(qū)域中磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)坐標(biāo)x與y之間滿足的關(guān)系式.

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16.用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值,備用器材如下:
A.待測(cè)電阻 R x (阻值約 200Ω,額定功率 0.5W)
B.電壓表V1 (量程 0~1V,內(nèi)阻 10kΩ )
C.電壓表V2 (量程 0~10V,內(nèi)阻 100kΩ )
D.電流表A(量程 0~50m A,內(nèi)阻 30Ω )
E.電源 E1 (電動(dòng)勢(shì) 3V,額定電流 1A,內(nèi)阻不計(jì))
F.電源 E2 (電動(dòng)勢(shì) 12V,額定電流 2A,內(nèi)阻不計(jì))
G.滑動(dòng)變阻器(電阻 0~10Ω,額定電流 2A)
H.開關(guān)及導(dǎo)線若干
為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確,要求進(jìn)行多次測(cè)量,并取平均值,請(qǐng)你在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖,其中,電源選用E1,電壓表選用V1

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13.第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是( 。
A.庫(kù)侖B.安培C.法拉第D.歐姆

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14.摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯,行程超過百米.電梯的簡(jiǎn)化模型如圖甲所示.考慮到安全、舒適、省時(shí)等因素,電梯的加速度a是隨時(shí)間t變化的.已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升,a-t圖象如圖乙所示.電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg.忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2

(1)求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)類比是一種常用的研究方法.對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),教科書中講解了由v-t圖象求位移的方法.請(qǐng)你借鑒此方法,對(duì)比加速度和速度的定義,根據(jù)圖乙所示a-t圖象,求電梯以最大速率上升時(shí),拉力做功的功率P?

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