A.感应电流所做的功为mgd
B.感应电流所做的功为mg(d-L)
C.线圈的最小速度一定是2
D.线圈的最小速度可能为mgR/B2L2
11.如图所示,甲带负电,乙是不带电的绝缘物块,甲乙叠放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场,现加一水平向左的匀强电场,发现甲、乙无相对滑动一起向右加速运动.在加速运动阶段()
A.甲、乙两物块间的摩擦力不变
B.甲、乙两物块做加速度减小的加速运动
C.乙物块与地面之间的摩擦力不断变大
D.甲、乙两物体可能做匀加速直线运动
12.如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》。
两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。
以下说法正确的是
A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)
B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动
C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动
D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止
13.如图所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0.导线的电阻不计.在0至t1时间内,下列说法正确的是()
A.R1中电流的方向由a到b通过R1
B.电流的大小为
C.线圈两端的电压大小为
D.通过电阻R1的电荷量
14.如图所示,边长为L的正方形导线框abcd固定在匀强磁场中,一金属棒PQ架在导线框上并以恒定速度v从ad滑向bc;已知导线框和金属棒由单位长度电阻为R0的均匀电阻丝组成,磁场的磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,PQ滑动过程中始终垂直导线框的ab、dc边,且与导线框接触良好,不计一切摩擦,则()
A.PQ中的电流方向由P到Q,大小先变大后变小
B.PQ中的电流方向由Q到P,大小先变小后变大
C.通过PQ的电流的最大值为
D.通过PQ的电流的最小值为
15.如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。
当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态。
若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g,则下列判断正确的是()
A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a=g/2
C.若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a=g
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离d/3,油滴仍将静止
第Ⅱ卷(实验题计算题共50分)
二、实验题(共12分,每空2分。
请把正确答案填写在答题纸相应的位置上)
16.目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源,用久以后性能会下降,表现之一为电瓶的电动势变小,内阻变大。
某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电,准备利用下列器材测量电瓶的电动势和内电阻。
A.待测电瓶,电动势约为3V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0未知
D.滑动变阻器R,最大阻值Rm
E.导线和开关
(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10,U20,则R0=_________(用U10、U20、Rm表示)
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1一U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电瓶的电动势E=________,内阻r=__________(用k、a、R0表示)。
17.如图所示为一种可测量磁感应强度的实验装置:
磁铁放在水平放置的电子测力计上,两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场的影响可忽略不计,此时电子测力计的示数为G1。
将一直铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中,两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,此时电子测力计的示数为G2。
现使铜棒以竖直向下的恒定速率v在磁场中运动,这时电子测力计的示数为G3,测得铜条在匀强磁场中的长度为L,回路总阻值为R。
铜条始终未与磁铁接触。
(1)下列判断正确的是()
A.G1<G2<G3B.G1=G2<G3
C.G1=G2>G3D.G1<G2=G3
(2)由以上测得量可以写出磁感应强度B大小的表达式为____________。
三、计算题(18题10分,19题12分,20题16分,共38分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
18(10分).某地区多发雾霾天气,PM2.5浓度过高,为防控粉尘污染,某同学设计了一种除尘方案,用于清除带电粉尘.模型简化如图所示,粉尘源从A点向水平虚线上方(竖直平面内)各个方向均匀喷出粉尘微粒,每颗粉尘微粒速度大小均为v=10m/s,质量为m=5×10-10kg,电荷量为q=+1×10-7C,粉尘源正上方有一半径R=0.5m的圆形边界匀强磁场,磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外且大小为B=0.1T的,磁场右侧紧靠平行金属极板MN、PQ,两板间电压恒为U0,两板相距d=1m,板长l=1m。
不计粉尘重力及粉尘之间的相互作用,假设MP为磁场与电场的分界线。
(已知
,
,)求:
(1)微粒在磁场中的半径r并判断粒子出磁场的速度方向;
(2)若粉尘微粒100%被该装置吸收,平行金属极板MN、PQ间电压至少多少?
19(12分).如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m的足够长平行导轨,NQ⊥MN。
导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。
有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1T。
将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。
现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。
已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=2m。
试解答以下问题:
(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度是多大?
(3)当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少