20.一個200匝、面積為20cm2 的圓線圈,放在勻強磁場中,磁場方向與線圈平面成30°角,磁感應強度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T,則初狀態(tài)穿過線圈的磁通量是10-4Wb,在0.05s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量是4×10-4wb,線圈中平均感應電動勢的大小是1.6V.

分析 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,導致線圈中產(chǎn)生感應電動勢,從而出現(xiàn)感應電流.由法拉第電磁感應定律可得感應電動勢的大小.

解答 解:根據(jù)磁通量公式∅=BSsin30°=0.1×20×10-4×$\frac{1}{2}$Wb=10-4 Wb.
圓線圈在勻強磁場中,現(xiàn)讓磁感強度在0.05s內(nèi)由0.1T均勻地增加到0.5T.
所以穿過線圈的磁通量變化量是:△Φ=Φ21=(B2-B1)S•sin30°=4×10-4Wb
而磁通量變化率為:$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{4×1{0}^{-4}}{0.05}$=8×10-3Wb/s
則線圈中感應電動勢大小為:E=N$\frac{△Φ}{△t}$=200×8×10-3=1.6V
故答案為:10-4,4×10-4,1.6

點評 感應電動勢的大小與磁通量的變化率有關,而與磁通量變化及磁通量沒有關系.由此求出則是平均感應電動勢,而瞬時感應電動勢則由E=BLV,式中L是有效長度,V是切割磁感線的速度.

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12.一物體自t=0時開始做直線運動,其速度圖線如圖所示.下列選項正確的是( 。
A.在0~6 s內(nèi),物體離出發(fā)點最遠為30 m
B.在0~6 s內(nèi),物體經(jīng)過的路程為40 m
C.在0~4 s內(nèi),物體的平均速率為6 m/s
D.5~6 s內(nèi),物體所受的合外力做負功

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11.設一橫波的波源在坐標原點O,該波向x軸正方向傳播,當t=0時已產(chǎn)生如圖所示的波形,當t=0.2s時波傳到Q質(zhì)點.由此可知( 。
A.該波的波速為20m/sB.該波的周期為0.4s
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8.2011年3月,日本福島第一核電站在9.0級地震后出現(xiàn)爆炸,反應堆所在建筑遭到損壞,放在容器中的核燃料棒在反應堆堆心發(fā)生可控的核反應可能是( 。
A.${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e
B.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
C.${\;}_{9}^{19}$F+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{10}^{22}$Ne+${\;}_{1}^{1}$H
D.${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{1}^{1}$H

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15.如圖所示,小物塊A、B放置光滑水平面上,A的質(zhì)量為2m,B的質(zhì)量為m,A與B之間具有下列相互作用特性:當它們間的距離xAB≤x0時,始終存在一個恒定的引力F0;當xAB>x0時,相互作用力為零.
(1)若A、B由相距x0處靜止釋放,則經(jīng)過多少時間他們相遇?
(2)若對A施加一水平向右的拉力F1,A、B以相同的加速度向右運動,試求拉力F1的大;
(3)若t0=0時刻,A、B相距$\frac{{x}_{0}}{2}$,對A施加一水平向右的拉力F(F>3F0),使A、B由靜止開始運動,求t時刻B的速度大。

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5.如圖(甲)所示為電視機中顯像管的原理示意圖,電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子,這些電子再經(jīng)加速電場加速后,從O點進入偏轉(zhuǎn)磁場中,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上,使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象,不計逸出電子的初速度和重力.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,加速電場的電壓為U.偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi),磁場方向垂直紙面,且磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.在每個周期內(nèi)磁感應強度都是從-B0均勻變化到B0.磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合,ab邊與OO′平行,右邊 界bc與熒光屏之間的距離為s.由于磁場區(qū)域較小,且電子運動的速度很大,所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中,可認為磁感應強度不變,即為勻強磁場,不計電子之間的相互作用.

(1)求電子射出電場時的速度大。
(2)為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出,求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應強度的最大值.
(3)熒光屏上亮線的最大長度是多少?

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9.如圖,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上.環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑.環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.8.對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角θ=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運動,則F的大小可能為(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)(  )
A.1NB.3 NC.7ND.9N

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