題目列表(包括答案和解析)
(13分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T,匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=200 rad/s。已知ab=0.1 m,bc=0.2 m,線圈的總電阻R=40Ω,試求:
(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值和感應(yīng)電流的最大值;
(2)設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直,寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(3)當(dāng)ωt=30°時(shí),穿過線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時(shí)值;
(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中,感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值。
(13分)如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,并接著沿半徑方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,微粒射出磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=,圓形勻強(qiáng)磁場的半徑R=
,重力忽略不計(jì)。求:
(1)帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率;
(2)兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E;
(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
(13分)如圖所示,光滑半圓弧軌道半徑為R,OA為水平半徑,BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下,進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平滑道CM上,在水平滑道上有一輕彈簧,其一端固定在豎直墻上,另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn)(此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài))。若物塊運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大彈性勢能為EP,且物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn)。己知物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,求:
(1)物塊離開彈簧剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)對軌道的壓力FN的大。
(2)彈簧的最大壓縮量d;
(3)物塊從A處開始下滑時(shí)的初速度v0.
(13分) 如圖所示,足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為d,b、c兩點(diǎn)間接一阻值為r的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)體桿,其質(zhì)量為m、有效電阻值為r,桿與ab、cd保持良好接觸。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。現(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng),上升了H高度,這一過程中bc間電阻r產(chǎn)生的焦耳熱為Q,g為重力加速度,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求:
⑴導(dǎo)體桿上升到H過程中通過桿的電量;
⑵導(dǎo)體桿上升到H時(shí)所受拉力F的大;
⑶導(dǎo)體桿上升到H過程中拉力做的功。
(13分)如圖所示,質(zhì)量為m=10kg的小物體在F=200N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿足夠長的斜面運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng),小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,斜面與水平地面間的夾角θ=37°,力F作用t1=2s后撤去,小物體在斜面上繼續(xù)上滑后,又返回至起點(diǎn)。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
⑴小物體運(yùn)動(dòng)過程中相對起點(diǎn)的最大位移xm的大。
⑵小物體從開始經(jīng)過多長時(shí)間t返回起點(diǎn)。
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