13.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一個邊長為L的正方形線框,線框平面與磁場垂直,則穿過線框的磁通量為BS;若線框向右平移,但未出磁場,線框中無(填“有”或“無”)感應(yīng)電流;若將線框翻轉(zhuǎn)180°,該過程中磁通量的變化為-2BS,該過程中有(填“有”或“無”)感應(yīng)電流;若將線框繞其中一邊向外轉(zhuǎn)90°,磁通量的變化為BS,該過程中有(填“有”或“無”)感應(yīng)電流.

分析 圖示時刻,線圈與磁場垂直,穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積.當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過θ角時,線圈在磁場垂直方投影面積為Scosθ,磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與這個投影面積的乘積.線圈從圖示轉(zhuǎn)過180°時,磁通量為-BS,磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差.
感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化.

解答 解:如圖,閉合線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中與磁場方向垂直,則穿過線圈的磁通量φ1=BS.當(dāng)線圈從圖示轉(zhuǎn)過180°時,磁通量φ3=-BS,線圈從圖示轉(zhuǎn)過180°的過程,磁通量的變化量大小為△φ=2BS.
當(dāng)線框向右平移,但未出磁場,線框中的磁通量沒有變化,線框中沒有感應(yīng)電流;若將線框翻轉(zhuǎn)180°,該過程中磁通量的發(fā)生變化,有電流;若將線框繞其中一邊向外轉(zhuǎn)90°,該過程中磁通量的發(fā)生變化,有電流.
故答案為:BS,無,-2BS,有,BS,有

點(diǎn)評 對于勻強(qiáng)磁場中磁通量計(jì)算的一般公式φ=BScosθ,θ是線圈與磁場垂直方向的夾角.

練習(xí)冊系列答案
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3.如圖所示,理想變壓器原線圈接在電壓恒定不變的交變電源上,副線圈接有兩個燈泡L1、L2和一個電阻R.開始時,開關(guān)S是斷開的.現(xiàn)將S閉合,則( 。
A.副線圈兩端的輸出電壓減小B.副線圈兩端的輸出電壓不變
C.副線圈兩端的輸出電壓增大D.L1變亮

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4.如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,第二、三象限存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場,方向平行于y軸向上,一個質(zhì)量為m,電量為q的正粒子以某一沿x正方向的初速度從x軸上M點(diǎn)(-4r,0)處射出,粒子經(jīng)過y軸上N點(diǎn)(0,2r)點(diǎn)進(jìn)入第一象限,第一象限存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,其感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\sqrt{\frac{Em}{rq}}$,第四象限存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,其感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\sqrt{\frac{Em}{rq}}$,不計(jì)粒子重力,試求:
(1)粒子的初速度v0
(2)粒子第一次穿過x軸時的速度.
(3)畫出粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡并求出粒子第n次穿過x軸時的位置坐標(biāo).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距d,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為l的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab,垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距l(xiāng)0,現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運(yùn)動,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).求:
(1)棒ab在離開磁場右邊界時的速度;
(2)棒ab通過磁場區(qū)域的過程中通過電阻R的電荷量.

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8.用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時,所用交流電源的頻率為50Hz,得到如圖乙所示的紙帶.選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0=19.00cm,點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.46cm,點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.88cm,g取9.8m/s2,測得重物的質(zhì)量為1kg.

(1)下列物理量需要測量的是C、通過計(jì)算得到的是D (填寫代號)
A.重物質(zhì)量                         B.重力加速度
C.重物下落的高度                   D.與下落高度對應(yīng)的重物的瞬時速度
(2)選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒.重物減少的重力勢能是2.69J,打下C點(diǎn)時重物的速度是2.29m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離s,以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸、以s為橫軸畫出的圖象,應(yīng)是圖丙中的C.
(4)實(shí)驗(yàn)中,重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能,寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因在實(shí)驗(yàn)過程中,紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器之間的摩擦、空氣阻力是存在的,因此需克服阻力做功,損失部分能量..

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18.如圖所示,斜面傾角為45°,質(zhì)量m=1kg的小球A從斜面底端正上方h=6m處以v0=1m/s的初速度做平拋運(yùn)動,同時小球B從斜面底端在外力作用下沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動,速度v=$\sqrt{2}$m/s,兩小球都看做質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.兩小球不能在斜面上相遇
B.兩小球一定可以在斜面上相遇
C.小球A落在斜面上的速度為10m/s
D.小球A落在斜面上時,重力的瞬時功率為10w

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5.如圖所示,一根自然長度(不受拉力作用時的長度)為L的橡皮繩,一端固定在某點(diǎn)O,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,將小球從與O點(diǎn)等高并使橡皮繩長度為自然長度的位置由靜止釋放,已知橡皮繩的彈力與其伸長量成正比.下列說法正確的是( 。
A.小球從開始位置運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中,重力做的功大于其動能的增加量
B.小球從開始位置運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中,小球的動能和重力勢能總和不變
C.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時,重力的功率為0
D.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時,橡皮繩的拉力大于小球的重力

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2.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示.下列表述正確的是( 。
A.M帶負(fù)電,N帶正電B.M的速率小于N的速率
C.洛倫茲力對M、N做正功D.M的運(yùn)行時間等于N的運(yùn)行時間

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3.如圖所示,兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)不同,粗管B的橫截面積是細(xì)管A的2倍.管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口距離均為12cm,大氣壓強(qiáng)為p0=75cmHg.若用一活塞將細(xì)管A的管口封閉,并緩慢向下推活塞,保持封閉氣體溫度不變,當(dāng)兩管中水銀面高度差為6cm時,活塞下移的距離為多少?

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