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⑴區域內的磁感應強度及的方向關系,⑵環的最大半徑R. 【查看更多】

如圖甲為一研究電磁感應現象的裝置，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數據實時送到計算機，經計算機處理后在屏幕上顯示電流I和時間t的關系圖象。已知電阻R及桿的電阻r均為0.5 Ω，桿的質量m及懸掛物塊的質量M均為0.1 kg，桿長L=1 m。實驗時，先斷開開關S，取下細線調節軌道傾角 θ，使桿恰好能沿軌道勻速下滑。然后固定軌道，閉合開關S，在導軌區域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓桿在物塊M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放，此時計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的It圖象（設桿在整個運動過程中與軌道始終垂直，且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導軌的電阻可忽略不計，細線與滑輪間的摩擦忽略不計，g=10 m/s²）。試求：

甲乙

（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小。

（2）0—0.2 s內，通過電阻R的電荷量。

（3）0—0.2 s內，電阻R上產生的焦耳熱。

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電磁流量計可以用來測量高粘度及強腐蝕性流體的流量.它還具有測量范圍寬、反應快、易與其他控制裝置配套等優點.如圖8-3-30為電磁流量計的示意圖，在非磁性材料做成的圓管道外加一勻強磁場，當管中的導電液體流過此磁場區域時，測出管壁上的a、b兩點間的電動勢E，就可以知道管中液體的流量Q——單位時間內流過液體的體積(m³/s).已知管的直徑為D，磁感應強度為B，試推導Q與E的關系表達式.

甲：從圓管的側面看

乙：對著液體流來的方向看

圖8-3-30

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（25分）圖中oxy是位于水平光滑桌面上的直角坐標系，在的一側，存在勻強磁場，磁場方向垂直于oxy平面向里，磁感應強度的大小為B。在的一側，一邊長分別為和的剛性矩形超導線框位于桌面上，框內無電流，框的一對邊與x軸平行。線框的質量為m，自感為L。現讓超導線框沿x軸方向以初速度進入磁場區域，試定量地討論線框以后可能發生的運動情況及與初速度大小的關系。（假定線框在運動過程中始終保持超導狀態）

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（25分）圖中oxy是位于水平光滑桌面上的直角坐標系，在的一側，存在勻強磁場，磁場方向垂直于oxy平面向里，磁感應強度的大小為B。在的一側，一邊長分別為和的剛性矩形超導線框位于桌面上，框內無電流，框的一對邊與x軸平行。線框的質量為m，自感為L。現讓超導線框沿x軸方向以初速度進入磁場區域，試定量地討論線框以后可能發生的運動情況及與初速度大小的關系。（假定線框在運動過程中始終保持超導狀態）

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據報道，北京首條磁懸浮列車運營線路已經完成前期準備工作，正待命開工。磁懸浮列車它的驅動系統可簡化為如圖12模型：固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖甲所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為λ，最大值為B₀，即B=B₀sin（2π），如圖乙所示。金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v₀沿Ox方向勻速平移。列車在驅動系統作用下沿Ox方向勻速行駛，速度為v(v<v₀)。列車所受總阻力雖然很小但不能忽略。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略。

（1）可以證明，當線框寬度d=λ/2時，列車可以獲得最大驅動力，求驅動力的最大值；

（2）由于列車與磁場的相對運動，驅動力大小在隨時間變化。寫出驅動力大小隨時間的變化關系式；

（3）為了列車平穩運行，設計方案是在此線框前方合適位置再加一組與線框MNPQ同樣的線框M'N'P'Q'，兩線框間距離滿足一定條件時，列車可以獲得恒定的驅動力。求恒定驅動力大小及在兩線框不重疊的情況下兩組線框的MN與M'N'邊的最小距離。

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1．D 解析：該反應是輕核的聚變，A錯；輕核的聚變要放出能量B錯；該反應中沒有α和β射線產生，但可能有γ產生，C錯；反應前樣子總質量，反應后核子總質量，質量虧損為，D正確。

2．C 解析：以活塞為研究對象，水平方向活塞受三個力如圖所示，氣體初、末狀態壓強均等于大氣壓強，此時=0；過程①缸內氣體壓強先增大后減小，則向左先增大后減小，對活塞做負功， A是對的；過程②缸內氣體壓強不變且等于，，B是對的；過程③缸內氣體壓強先減小后增大，向右先增大后減小，對活塞做正功，C錯；由熱力學第一定律得，所以，理想氣體的溫度變化相同時內能變化相同，則為負時Q大，D正確。選C。

3．BD

4．AB

5．A 解析：由圖(c)可知，子彈穿過木塊A的時間為，子彈對木塊A的沖量實際上等于子彈在穿過A的過程中對A、B的總沖量，即，由于A、B相同，質量相等，因此在時間A對B的沖量等于子彈對A的沖量的一半，即，A正確D錯；子彈在穿過B時，相對B的平均速度小于穿過A時相對A的平均速度，因此，，，，BC錯。

6．BC 解析：時刻B板電勢比A板高，電子在時間內向B板加速，加速結束；在時間內電子減速，由于對稱，在時刻速度恰好為零，接下來，電子重復上述運動，所以電子一直向B板運動，直到從小孔P突出，A錯；無論電子在什么時刻突出P孔，時刻電子都具有最大動能，B正確；電子突出小孔P的時刻不確定，但突出時的動能不大于，C正確D錯。

7．C 解析：運動員在到達P點前做平拋運動，y方向做勻速運動，x方向做自由落體運動，AD兩項錯；當運動員滑上斜面后，x、y方向都做勻加速運動，但加速度小于重力加速度，B對C錯。

8．AC 解析：如圖甲，則振動周期，則，A正確；如圖乙，振動周期則為，若為，則時刻和時刻振動位移分別為A和-A，彈簧的長度不可能相同的。若為，則振動位移為-A，，振動位移為A，B錯；當振動周期為時，時刻和時刻振子的位移相等，加速度相等；當振動周期為時，時刻和時刻振子的位移為零，加速度為零；C正確；由上述可知，兩種情況位移雖相同，但速度方向相反，動量大小相等，D錯。

9．D 解析：有三個力對金屬棒做功，其中重力做功不改變金屬棒的機械能，拉力做功金屬棒的機械能增加，安培力做功金屬棒的機械能減小，減小的機械能轉化為電能，因此感應電流的功率等于安培力的功率，兩金屬棒速度相等，動能不變，若則系統重力勢能不變，機械能不變，拉力做的功全部轉化為電能，即，AB錯；若，則系統重力勢能增大，機械能增大，拉力做的功一部分轉化為系統機械能，一部分轉化為電能，則一定大于，C錯D對。

10．BCD 解析：對，，功率隨電流I的減小而減小，A錯B正確；對，，當時，有最大值，C正確；若，則隨的增大單調減小，D正確。

11．0.900 12

12．答案：①乙；②電壓表的示數，電阻箱的阻值；若選擇圖甲，；若選擇圖乙，則；③若選擇圖甲，則為CE；若選擇圖乙，則為E。

解析：①由于電源電動勢V較小，，電流表的標度單位只能是mA或μA，因此約5或5000，5不合題意，5000比電流表內阻并不滿足，電壓表內阻又未知，因此選擇圖乙，閉合開關S2時，保持不變，反復調節，使電流表指針半偏且電壓表示數不變，則電路總電流不變，使電壓表同時監測電路電流，減小實驗誤差，故選擇圖乙；②若選擇圖甲，則，則；選擇圖乙時，開關S2閉合前，通過電阻的電流就是通過電流表的電流；③此實驗電源內阻對實驗沒有影響，A錯；兩種電路都有電壓表作監測電表，因此因此電源電動勢大小及電阻箱阻值的大小均對實驗沒有影響，BD錯；若選擇圖甲，則電壓表內阻對電流表兩端電壓的計算有較大影響，而對圖乙，電壓表只起監測作用，因此選圖甲時應該選擇C項；電阻箱阻值的精確度對實驗直接造成影響，兩種選擇均要選E項。