2.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下,在磁場中有邊長為1的正方形導(dǎo)線框,ab邊質(zhì)量為m,其余邊質(zhì)量不計(jì),cd邊有周定的水平軸,導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動.現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放,不計(jì)摩擦和空氣阻力,金屬框經(jīng)過時間t運(yùn)動到豎直位置,此時ab邊的速度為v,求:
(1)此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大。
(2)線框運(yùn)動到豎直位置時線框感應(yīng)電動勢的大。

分析 (1)根據(jù)題意,應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出平均感應(yīng)電動勢;
(2)已知ab邊的速度,由E=BLv可以求出線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.

解答 解:(1)從水平位置到金屬框到達(dá)豎直位置過程中,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,平均感應(yīng)電動勢:
$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B△S}{△t}$=$\frac{B×{l}^{2}}{t}$=$\frac{B{l}^{2}}{t}$;
(2)在豎直位置,只有ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其余邊不切割磁感線,不產(chǎn)生電動勢,線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:E=Blv;
答:(1)此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小為$\frac{B{l}^{2}}{t}$;
(2)線框運(yùn)動到豎直位置時線框感應(yīng)電動勢的大小為Blv.

點(diǎn)評 本題考查了求感應(yīng)電動勢問題,分析清楚線框的運(yùn)動過程、掌握基礎(chǔ)知識是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律與E=BLv可以解題.

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5.下列對物理學(xué)發(fā)展史的表述,其中觀點(diǎn)正確的是( 。
A.伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出,如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續(xù)運(yùn)動下去
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力,總結(jié)得出了萬有引力定律,并用實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常數(shù)
C.牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動
D.胡克認(rèn)為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比

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6.如圖所示,根據(jù)小磁針靜止時的N、S極指向,標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電源正、負(fù)極.

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10.如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m,左端接一電阻R=0.20歐,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦的沿導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì),當(dāng)ab以=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時,求:
(1)ab棒中感應(yīng)點(diǎn)動勢的大。
(2)回路中感應(yīng)電流的大。
(3)ab棒中哪端電勢高;
(4)維持ab棒做勻速運(yùn)動的水平外力F.

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17.體積為4.8×l0-3cm3的一個油滴,滴在湖面上擴(kuò)展為l.6×l04cm2的單分子油膜,則這種油分子的直徑為3×10-9m.

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7.如圖甲、乙給出了一列橫波某時刻的波動圖象和波上某個質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,由圖可知( 。
A.甲是波動圖象,乙是振動圖象,波速是2m/s
B.甲是波動圖象,乙是振動圖象,波速是1m/s
C.甲是振動圖象,乙是波動圖象,波速是2m/s
D.甲是振動圖象,乙是波動圖象,波速是1m/s

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14.如圖所示,在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T,磁場寬度d=0.55m,有一邊長L=0.4m、質(zhì)量m1=0.6kg、電阻R=2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2=0.4kg的物體相連,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,將線框從圖示位置由靜止釋放,物體到定滑輪的距離足夠長.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場的運(yùn)動過程中,細(xì)線中的拉力為多少?
(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時,線框恰好做勻速直線運(yùn)動,求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大?
(3)在(2)問中條件下,若cd邊恰離開磁場邊界PQ時,速度大小為2m/s,求整個運(yùn)動過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少?

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11.有人設(shè)計(jì)了一種可測速的跑步機(jī).測速原理如圖所示,該機(jī)底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極.電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,理想伏特表和電阻R并聯(lián)后接在電極的兩端.絕緣橡膠帶上固定有間距為d的平行細(xì)金屬條,橡膠帶在電動機(jī)帶動下運(yùn)動時,金屬條將隨著橡膠帶進(jìn)入磁場區(qū)域,金屬條跟電極接觸良好,金屬條的電阻均為r,其他部分的電阻均可忽略不計(jì).

(1)寫出橡膠帶運(yùn)動速度v跟伏特表示數(shù)U之間的表達(dá)式;
(2)橡膠帶以速度v1勻速運(yùn)動時,每根金屬條穿過磁場區(qū)域克服安培力做的功;
(3)關(guān)閉電動機(jī),運(yùn)動員在跑步機(jī)上跑步時對橡膠帶的靜摩擦力也可以帶動橡膠帶運(yùn)動,這種跑步機(jī)被稱為機(jī)械式跑步機(jī).假定橡膠帶在此種情況下運(yùn)動時受到的機(jī)械阻力跟速度的平方成正比,即f=kv2,k為比例常數(shù),并且運(yùn)動員消耗的體能全部用來維持橡膠帶勻速運(yùn)動.求橡膠帶以速度v2勻速運(yùn)動時運(yùn)動員消耗的功率.

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12.如圖所示,小球A的重力為G=20N,上端被豎直懸線掛于O點(diǎn),下端與水平桌面相接觸,懸線對球A、水平桌面對球A的彈力大小可能為( 。
A.0,GB.$\frac{G}{3}$,$\frac{3G}{2}$C.$\frac{G}{2}$,$\frac{G}{2}$D.$\frac{G}{2}$,$\frac{3G}{2}$

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