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【題目】某同學設計了一個發電測速裝置，工作原理如圖所示.一個半徑為的圓形金屬導軌固定在豎直平面上，一根長為R的金屬棒OA，A端與導軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉軸上.轉軸的左端有一個半徑為的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉軸一起沿順時針方向（從左向右看）以角速度轉動.圓盤上繞有不可伸長的細線，細線下端掛著一個質量為m＝0.5 kg的鋁塊.在金屬導軌區域內存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場，磁感應強度B＝0.5 T. a點通過導線與導軌相連，b點通過電刷與O端相連.測量a、b兩點間的電勢差U可算得鋁塊速度.鋁塊由靜止釋放，下落h時，測得U＝0.6 V（細線與圓盤間沒有滑動，金屬棒、導軌、導線及電刷的電阻均不計，重力加速度g取10）.

（1）測U時，與a點相接的是電壓表的正極還是負極？

（2）求此時鋁塊的速度大小.

【答案】（1）正極（2）4 m/s

【解析】

（1）由右手定則可判斷a點電勢比b點電勢高，所以與a點相接的是電壓表的正極.

（2）由法拉第電磁感應定律得

又

得

此時鋁塊的速度大小為

所以有

練習冊系列答案

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【題目】某同學在研究電容、電感對恒定電流與交變電流的影響時,采用了圖所示的電路，其中L1、L2是兩個完全相同的燈泡,已知把開關置于3、4時,電路與交流電源相通,穩定后的二個燈泡發光亮度相同,則同學在如下操作中能觀察到的實驗現象是（）

A.當開關置于1、2時，穩定后L1、L2兩個燈泡均發光且亮度也相同

B.當開關置于1、2時，穩定后L1、L2兩個燈泡均發光，但L1比L2亮

C.當開關置于3、4時，穩定后，若只增加交流電的頻率,則二個燈泡的亮度將同時變暗

D.當開關置于3、4瞬間，L2立即發光，而L1亮度慢慢增加

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【題目】如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導線制成，匝數均為10匝，邊長la＝3lb，圖示區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則(　　)

A. 兩線圈內產生順時針方向的感應電流

B. a、b線圈中感應電動勢之比為9∶1

C. a、b線圈中感應電流之比為3∶4

D. a、b線圈中電功率之比為3∶1

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【題目】如圖所示，豎直光滑導軌上端接入一定值電阻R，C1和C2是半徑都為a的兩圓形磁場區域，其區域內的磁場方向都垂直于導軌平面向外，區域C1中磁場的磁感應強度隨時間接B1=b+kt (k>0)變化，C2中磁場的磁感應強度恒為B2，一質量為m．電阻為r、長度為L的金屬桿AB穿過C2的圓心垂直地跨放在兩導軌上，且與導軌接觸良好，并恰能保持靜止。則

A. 通過金屬桿的電流大小為

B. 通過金屬桿的電流方向為從B到A

C. 定值電阻的阻值為R=

D. 整個電路的熱功率p=

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【題目】如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈．當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是

A. FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左

B. FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左

C. FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右

D. FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右

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【題目】高考臨近，為保證高三工作正常開展，防止停電事故發生，江油中學領導班子決定購買一臺應急備用發電機，要求如下：一是保證全校88間教室所有日光燈能正常發光；二是為避免噪音干擾發電機需遠離教學區；三是盡量利用已有設備和線路。為完成任務以某物理老師牽頭調查，發現以下數據：每間教室有日光燈20盞，每盞20W，額定電壓均為220V；發電機安裝位置距離并網接口約500米，計算得出所用電線每米電阻約2.0×10-3Ω，其余部分電阻不計；學校已有升壓變壓器和降壓變壓器各一臺，升壓變壓器匝數比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數比為n3：n4=4：1，該物理老師畫出示意圖如圖所示。試求：

（1）輸電線總電阻R線是多少？

（2）購買的發電機功率P應不小于多少？

（3）發電機輸出的電壓U1是多少才能保證燈泡正常發光？

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【題目】如圖所示，虛線圓所圍區域內有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B．一束電子沿圓形區域的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經過磁場區后，其運動方向與原入射方向成θ角．設電子質量為m，電荷量為e，不計電子之間相互作用力及所受的重力．求：

（1）電子在磁場中運動軌跡的半徑R；

（2）電子在磁場中運動的時間t；

（3）圓形磁場區域的半徑r．

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