(1)回路的最大感應(yīng)電流是多少? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（20分）提高鐵路運(yùn)行時(shí)速是人們孜孜以求的。1966年，有人建議利用超導(dǎo)磁體和路基導(dǎo)體中的感應(yīng)電流之間的磁力把列車懸浮起來(lái)運(yùn)行，如圖所示，在車輛底部安裝超導(dǎo)磁體，在軌道兩旁埋設(shè)一系列閉合的鋁環(huán)。當(dāng)列車運(yùn)行時(shí)，超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)相對(duì)于鋁環(huán)運(yùn)動(dòng)，列車凌空浮起，使車與軌道間的摩擦減少到零，如果要進(jìn)一步減小運(yùn)行中受到的空氣阻力，可以使列車在抽成真空的地下隧道中行駛。由于阻力極小，車速可高達(dá)1000m/s。當(dāng)然列車啟動(dòng)與停站均需有一個(gè)變速過(guò)程。設(shè)絕大多數(shù)乘客的生理能承受0.1g（g為重力加速度）的加速度。

   （1）分析使列車浮起的力的原因。

   （2）假設(shè)從東海之濱的上海到西域名城烏魯木齊之間有這樣的一條筆直的地下隧道。估計(jì)軌道的長(zhǎng)度最接近于下列哪個(gè)數(shù)值？

A．500km   　B．1000km   C．4000km    D．8000km

   （3）乘坐超高速客車沿上述線路完成橫跨祖國(guó)東西的漫長(zhǎng)旅行最短時(shí)間是多少？

   （4）設(shè)列車的質(zhì)量為5×105kg，由于阻力極小，列車只需在加速階段做功，而減速過(guò)程甚至可以利用特定裝置回收列車釋放的動(dòng)能，把節(jié)省的能量用于產(chǎn)生真空，實(shí)現(xiàn)磁浮。試求上述運(yùn)行每次可回收的能量。

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如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系Oxy的1、3象限）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B．半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞固定轉(zhuǎn)軸O在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R．精英家教網(wǎng)
（1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I0及變化的周期．
（2）如果外力垂直作用在OP的中點(diǎn)，則外力的最大值為多少？在電流變化一個(gè)周期內(nèi)，外力做的功是多少？
（3）在圖乙中，畫(huà)出線框在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化的圖象．（規(guī)定圖甲中線框位置的相應(yīng)時(shí)刻為t=0，線框中逆時(shí)針電流方向?yàn)檎?/div>

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如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系Oxy的1、3象限）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B．半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞固定轉(zhuǎn)軸O在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R．
（1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I及變化的周期．
（2）如果外力垂直作用在OP的中點(diǎn)，則外力的最大值為多少？在電流變化一個(gè)周期內(nèi)，外力做的功是多少？
（3）在圖乙中，畫(huà)出線框在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化的圖象．（規(guī)定圖甲中線框位置的相應(yīng)時(shí)刻為t=0，線框中逆時(shí)針電流方向?yàn)檎?br />

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()1. 如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系Oxy的1、3象限）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B。半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞固定轉(zhuǎn)軸O在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R。

（1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I0及變化的周期。

（2）如果外力垂直作用在OP的中點(diǎn)，則外力的最大值為多少？在電流變化一個(gè)周期內(nèi)，外力做的功是多少？

（3）在圖乙中，畫(huà)出線框在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化的圖象。（規(guī)定圖甲中線框位置的相應(yīng)時(shí)刻為t=0，線框中逆時(shí)針電流方向?yàn)檎?/p>

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如圖所示，平行導(dǎo)軌MN和PQ相距0.5m，電阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0.60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜部分是光滑的，該處沒(méi)有磁場(chǎng)．導(dǎo)線a和b質(zhì)量均為0.20kg，電阻均為0.15，a、b相距足夠遠(yuǎn)，b放在水平導(dǎo)軌上．a從斜軌上高0.050m處無(wú)初速釋放．求：

（1）回路的最大感應(yīng)電流是多少？

（2）如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦

因數(shù)=0.10，當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大

值時(shí)，導(dǎo)線a的加速度是多少？

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1．ABC  2．AD  3．D  4．BD  5．C  6．A  7．BD  8．AB

9．（1）B   （2）①   ②3.0V   0.9Ω   2.4Ω

10．由能量守恒                 ①

由牛頓第二定律                ②

聯(lián)立①②得，

。

11．（1）由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：qvB=mv2/R，            ①

又質(zhì)子具有的能量E=                   ②

聯(lián)立①、②得B=                         ③

據(jù)左手定則知，B的方向垂直于紙畫(huà)向呈，

（2）質(zhì)子每加速一次，能量增加為qU，每周加速兩次，

所以                                         ④

（3）因?yàn)橘|(zhì)子運(yùn)動(dòng)線速度                ⑤

聯(lián)立①、⑤得周期T=                   ⑥

可見(jiàn)周期與半徑r及速度v都無(wú)關(guān)

故加速總時(shí)間t=nT。                             ⑦

聯(lián)立④、⑤、⑥、⑦解得t=

12．［解析］（1）a棒在沒(méi)有磁場(chǎng)的傾斜軌道上下滑時(shí)，機(jī)械能守恒，進(jìn)入水平軌道時(shí)a棒的速度vm，

此時(shí)a棒速度最大，進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大

（2）當(dāng)a、b棒組成的閉合回路中有感應(yīng)電流時(shí)，a、b棒都受安培力作用，a棒受安培力向右、摩擦力向右，b棒受安培力向左，摩擦力向右。

因?yàn)镕>f所以b棒開(kāi)始向左加速。a棒是向左做減速運(yùn)動(dòng)，b棒的速度增大時(shí)，電路中的感應(yīng)電流減小，b棒受的安培力在減小，當(dāng)電流減為I'時(shí)b棒勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滿足：

此時(shí)a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右，a棒的加速度。

a=。

考  綱  解  讀

2007年的物理考試大綱對(duì)學(xué)生的能力要求、考試的內(nèi)容范圍、題型示例均沒(méi)有做實(shí)質(zhì)性的變化，說(shuō)明2007年的高考將繼續(xù)保持穩(wěn)定．通過(guò)對(duì)2007年考試大綱中題型示例的分析，試卷的結(jié)構(gòu)與去年相同，難度基本不變，因此一定要掌握基礎(chǔ)知識(shí)．

目前的教學(xué)大綱和考試大綱，高中物理中核心知識(shí)點(diǎn)有以下內(nèi)容：

受力分析、物體的平衡；勻變速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓三大定律；平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、人造衛(wèi)星、萬(wàn)有引力；振動(dòng)和波；動(dòng)量、動(dòng)量守恒；動(dòng)能、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒；電場(chǎng)力的功與電勢(shì)能的改變；帶電粒子在電場(chǎng)中的加（減）速和偏轉(zhuǎn)；歐姆定律；安培力、洛侖茲力及帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；電磁感應(yīng)定律；反射定律、折射定律、折射率；各種射線的特征及應(yīng)用；光電效應(yīng)；核能、愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程；物理實(shí)驗(yàn)．

目前的教學(xué)大綱和考試大綱中，對(duì)學(xué)生的能力要求是：

(1)理解能力：理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義.理解物理規(guī)律的適用條件，以及它們?cè)诤?jiǎn)單情況下的應(yīng)用；能夠清楚地認(rèn)識(shí)概念和規(guī)律的表達(dá)形式(包括文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá))；能夠鑒別關(guān)于概念和規(guī)律的似是而非的說(shuō)法；理解相關(guān)知識(shí)的區(qū)別和聯(lián)系．

(2)推解能力：能夠根據(jù)已知的知識(shí)和物理事實(shí)、條件，對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷.并能把推理過(guò)程正確地表達(dá)出來(lái)．

(3)分析綜合能力：能夠獨(dú)立地對(duì)所遇到的問(wèn)題進(jìn)行具體分析，弄清其中的物理狀態(tài)、物理過(guò)程和物理情境，找出其中起重要作用的因索及有關(guān)條件；能夠把一個(gè)較復(fù)雜問(wèn)題分解為若干較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，找出它們之間的聯(lián)系；能夠理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用物理知識(shí)綜合解決所遇到的問(wèn)題．

(4)應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力：能夠根據(jù)具體問(wèn)題列出物理量之問(wèn)的關(guān)系式，進(jìn)行推導(dǎo)和求解，并根據(jù)結(jié)果得出物理結(jié)論；必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析．

(5)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/b>：能獨(dú)立完成“知識(shí)內(nèi)容表”中所列的實(shí)驗(yàn)，能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，能理解�?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件，會(huì)使用儀器，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論，能靈活地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問(wèn)題．

 

命  題  預(yù)  測(cè)

今年高考命題仍以中檔題為主，內(nèi)容仍以力學(xué)、電磁學(xué)等主干知識(shí)為主，熱學(xué)、光學(xué)、原子物理、機(jī)械波等以選擇題的形式出現(xiàn)，試題突出理論聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，突出對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和能力的考察，加強(qiáng)對(duì)功、能和動(dòng)量的考查．

本卷中的第8題來(lái)源于教材習(xí)題，主要考查萬(wàn)有引力定律、圓周率等基礎(chǔ)知識(shí)以及理解能力、推理能力．第9題（1）考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作掌握情況，第9題（2）也來(lái)源于課本中對(duì)伏安法測(cè)電阻和電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，主要是考查學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)物理理論和實(shí)驗(yàn)方法去處理問(wèn)題，考查學(xué)生的綜合分析問(wèn)題能力以及用數(shù)學(xué)方法處理物理問(wèn)題的能力，第6題、第9題（1）考查動(dòng)量，第10題、第12題考查功和能等知識(shí)點(diǎn)，突出了功和能、動(dòng)量的地位．

 

 

 

 

 

 


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