13.如圖所示,矩形線圈邊長(zhǎng)ab=5cm,ad=10cm,電阻為2Ω.磁場(chǎng)方向垂直線圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度沿正x軸均勻增加,且$\frac{△B}{△x}$=10T/m,若使線圈沿正x方向以v=2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中ab邊始終與y軸平行.求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平拉力的功率.

分析 由于磁感應(yīng)強(qiáng)度沿正x軸均勻增加,所以線圈向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量不斷增大,產(chǎn)生感應(yīng)電流,由法拉第電磁感應(yīng)定律求得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),再由功率公式求解電功率,即等于水平拉力的功率.

解答 解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{S△B}{△t}$
而△t=$\frac{△x}{v}$,所以E=$\frac{Sv△B}{△x}$=$\frac{0.05×0.1×2×10}{1}$=0.1V,保持不變
水平拉力的功率等于回路中的電功率,所以有 P=$\frac{{E}^{2}}{R}$=$\frac{0.{1}^{2}}{2}$=0.005W
答:運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平拉力的功率是0.005W.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律一般式E=$\frac{△Φ}{△t}$,明確磁通量的變化量與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計(jì)相連,極板A接地.若極板A稍向上移動(dòng)一些,由觀察到的靜電計(jì)指針變大作出平行板電容器電容變小的結(jié)論,其原理是( 。
A.兩極板上的電量幾乎不變B.兩極板上的電量變大
C.兩極板間的電壓不變D.兩極板間的電壓變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖,一帶電小球被一絕緣細(xì)線懸掛在一豎直放置的平行板電容器C的兩極板間,電容器被連入電路中,當(dāng)兩電鍵均處于閉合狀態(tài),且小球靜止時(shí),細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ,已知電源內(nèi)阻不可忽略,則下列操作與對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象相符的有( 。
A.將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右滑動(dòng),燈泡L變亮,θ角變小
B.將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向右滑動(dòng),燈泡L變亮,θ角變小
C.將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右滑動(dòng),電流表的示數(shù)變大
D.若將開關(guān)K1斷開,增大電容器兩板間的距離,θ角變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.在用“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟:
A.往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上.
B.用注射器將已配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定.
C.將畫出油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大。
D.用注射器將已配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積.
E.將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步驟中,正確的順序是DABEC(填寫步驟前面的字母).
(2)將1cm2的油酸溶入酒精,制成300cm2的油酸酒精溶液,測(cè)得1cm2的油酸酒精溶液有50滴,現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13m2.同此估算出油酸分子的直徑為5×10-10m.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.回旋加速器D型盒中央為質(zhì)子源,D型盒間的交變(方波)電壓為U=2×104V,靜止質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速后,進(jìn)入D型盒,其最大軌道半徑R=1m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,質(zhì)子質(zhì)量m=1.67×10-27kg,電荷量e=1.6×10-19C.求:
(1)質(zhì)子最初進(jìn)入D型盒的動(dòng)能多大?
(2)質(zhì)子經(jīng)回旋加速器最后得到的動(dòng)能多大?
(3)交變電源的頻率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.一個(gè)物體t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)0由靜止開始沿+x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度與坐標(biāo)的關(guān)系為v=$\sqrt{6x}$(m/s),則( 。
A.2s末物體的位置坐標(biāo)x=6m
B.2s末物體的位置坐標(biāo)x=12m
C.物體通過(guò)區(qū)間150m≤x≤600m,所用的時(shí)間為20s
D.物體通過(guò)區(qū)間150m≤x≤600m,所用的時(shí)間為10s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.如圖所示兩個(gè)同頻同向相距8米的振源S1和S2,在介質(zhì)中傳播時(shí)的波長(zhǎng)為2米,則振動(dòng)穩(wěn)定后在S1、S2之間(不包括S1、S2兩點(diǎn))共有7個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn),有8個(gè)點(diǎn)是一直不動(dòng)的.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面向里.磁感強(qiáng)度B沿y方向沒(méi)有變化,沿x方向均勻增加,每經(jīng)過(guò)1cm增加量為1.0×10-4T,即△B/△x=1.0×10-4T/cm.有一個(gè)長(zhǎng)L=20cm,寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈,其電阻為0.02Ω,當(dāng)線圈以v=20cm/s的速度沿x方向運(yùn)動(dòng).問(wèn):
(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E是多少?
(2)為保持線圈的勻速運(yùn)動(dòng),機(jī)械功率是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電,已知輸電線的總電阻R=10Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4:1,副線圈與用電器R0組成閉合電路.若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V),當(dāng)用電器電阻R0=11Ω時(shí),試求:
(1)通過(guò)用電器R0的電流有效值是多少;
(2)升壓變壓器的輸入功率為多少;
(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓310V,則升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比是多少.

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