【題目】某種發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵 芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場(chǎng)．在磁場(chǎng)中有一個(gè)如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd．已知線框ab和cd邊長(zhǎng)均為0.2m，bc邊長(zhǎng)為0.4m，線框以ω=200πrad/s角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．

（1）從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開(kāi)始計(jì)時(shí)，求t=2.5×10-3s這一時(shí)刻線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，并在給定的坐標(biāo)平面內(nèi)畫出ad兩點(diǎn)電勢(shì)差Uad隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，Uad正值表示Ua＞Ud）

（2）如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動(dòng)勢(shì)為正時(shí)E板電勢(shì)高，讓一質(zhì)量為m=6.4×10-13kg，電量為q=3.2×10-10C的帶正電微粒從T/5時(shí)刻開(kāi)始由E板出發(fā)向F板運(yùn)動(dòng)，已知EF兩板間距L=0.5m，粒子從E運(yùn)動(dòng)到F用多長(zhǎng)時(shí)間？（粒子重力不計(jì)）

【答案】（1）25V；（2）

【解析】（1）線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，bc邊始終和磁場(chǎng)方向垂直，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，設(shè)t=2.5×10-3s的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E：①，代入數(shù)據(jù)得②；

線框轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，

根據(jù)安培定則，從t=0開(kāi)始內(nèi)為正值，內(nèi)Uad為負(fù)值，圖象如圖，這一時(shí)刻線框轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為25V。

（2）在EF上加電壓后，板間產(chǎn)生強(qiáng)度E不變，方向交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，微粒時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況如圖，

設(shè)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則有③；

其中④，⑤，⑥；

微粒在一個(gè)周期內(nèi)前進(jìn)的距離…⑦，由③④⑤⑥各式得：；

由于粒子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于4T，運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t，⑧
其中△t滿足：⑨，

由以上各式⑩．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】隨著人類太空活動(dòng)的頻次增加，一些不可回收的航天器在使用后，將成為太空垃圾．如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對(duì)此如下說(shuō)法中正確的是

A. 離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越小

B. 由于稀薄空氣的阻力影響，太空垃圾逐漸遠(yuǎn)離地球

C. 由公式得，離地球高的太空垃圾運(yùn)行速率越大

D. 太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長(zhǎng)木板的左端固定一個(gè)表面光滑的楔形木塊，右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)左端位于A點(diǎn)，且A點(diǎn)右側(cè)光滑，在A點(diǎn)處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊。整個(gè)裝置放在光滑的水平面上，裝置的左端緊靠固定在豎直墻面上的壓力傳感器。給在A點(diǎn)的小物塊一向左的初速度之后，壓力傳感器顯示出壓力隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。假設(shè)小物塊從楔形木塊滑到長(zhǎng)木板上時(shí)無(wú)能量損失，已知長(zhǎng)木板連同楔形木塊的總質(zhì)量M=8kg，小物塊的質(zhì)量m=1kg，重力加速度g=10m/s2，可能用到的數(shù)據(jù)：，。求：

（1）小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)及楔形木塊的傾角數(shù)值；

（2）彈簧彈性勢(shì)能的最大值；

（3）小物塊最終停在長(zhǎng)木板上的位置離A點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知霍爾效應(yīng)中導(dǎo)體兩側(cè)電勢(shì)差U與通電電流I的關(guān)系為等，其中k為霍爾系數(shù)(常量)、B為磁感應(yīng)強(qiáng)度、I為電流、d為導(dǎo)體的厚度，如圖甲所示。為驗(yàn)證霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備了電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、保護(hù)電阻、一塊金屬板、電流表、靜電計(jì)、導(dǎo)線等器材。已連接部分電路，如圖乙所示，金屬板區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上。

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線______，完成圖中電路的連接，要求通過(guò)金屬板的電流從零逐漸增加。開(kāi)關(guān)閉合前，滑片應(yīng)置于_________(填“最左端”或“最右端”)。

(2)改變滑片的位置，讀出電流表的示數(shù)，并用靜電計(jì)測(cè)量金屬板_______(填“前后”或“上下”)兩表面的電勢(shì)差。

(3)重復(fù)步驟(2)，多測(cè)幾組金屬板中U—I的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證霍爾效應(yīng)中電勢(shì)差U與電流I的關(guān)系，并畫出U—I圖象。

(4)驗(yàn)證了導(dǎo)體兩側(cè)電勢(shì)差U與通電電流I之間遵循關(guān)系后，若將磁場(chǎng)方向改為垂直金屬板前表面，測(cè)得滑動(dòng)變阻器在某位置時(shí)，電流為I，電壓為U，該材料的霍爾系數(shù)為k，金屬板的各邊長(zhǎng)度圖中已標(biāo)出，則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年我國(guó)即將發(fā)射“嫦娥四導(dǎo)”登月探測(cè)器，將首次造訪月球背面，首次實(shí)現(xiàn)對(duì)地對(duì)月中繼通信，若“嫦娥四號(hào)”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近月點(diǎn)為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點(diǎn)Q落月，如圖所示．關(guān)于“嫦娥四號(hào)”，下列說(shuō)法正確的是

A. 沿軌道I運(yùn)動(dòng)至P時(shí)，需制動(dòng)減速才能進(jìn)入軌道Ⅱ

B. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期

C. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度

D. 在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)其做正功，它的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ的固定斜面，一質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其速度–時(shí)間圖象如右圖所示。已知小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，該星球半徑為R=6×104km。引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，則下列正確的是

A. 該星球的第一宇宙速度v1=3.0×104m/s

B. 該星球的質(zhì)量M=8.1×1026kg

C. 該星球的自轉(zhuǎn)周期T=1.3×104s

D. 該星球的密度ρ=895kg/m3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一艘潛水艇位于水面下h=200m處，艇上有一個(gè)容積V1=2m3的鋼筒，筒內(nèi)貯有壓強(qiáng)p1=200p0的壓縮氣體，其中p0為大氣壓，p0=1×105pa。已知海水的密度=1×103kg/m3，重力加速度g= 10kg/m2，設(shè)海水的溫度不變。有一個(gè)與海水相通的裝滿海水的水箱，現(xiàn)在通過(guò)細(xì)管道將鋼筒中部分空氣壓入該水箱，再關(guān)閉管道，水箱中排出海水的體積為V2=10m3，此時(shí)鋼管內(nèi)剩余空氣的壓強(qiáng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，M、N兩點(diǎn)處于同一水平面，O為M、N連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)的豎直線上固定一根絕緣光滑細(xì)桿，桿上A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，第一種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電量為+Q和-Q的等量異種電荷，套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)；第二種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電量為+Q的等量同種點(diǎn)電荷，該金屬環(huán)仍從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則兩種情況是

A. 金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度第一種情況較大

B. 金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間第二種情況較短

C. 金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和均保持不變

D. 金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中（不含A、B兩點(diǎn)），在桿上相同位置的速度第一種情況較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑半球的半徑為R，球心為O，固定在水平面上，其上方有一個(gè)光滑曲面軌道AB，高度為．軌道底端水平并與半球頂端相切，質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止滑下，最后落在水平面上的C點(diǎn)．重力加速度為g，則（ ）

A. 小球?qū)⒀匕肭虮砻孀鲆欢螆A周運(yùn)動(dòng)后拋至C點(diǎn)

B. 小球?qū)?/span>B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)

C. OC之間的距離為2R

D. 小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速率為

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