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    16．某种发电机的内部结构平面图如图甲.永磁体的内侧为半圆柱面形.它与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成如图所示B=0.5T的磁场．在磁场中有一个如图乙所示的U形导线框abcd．已知线框ab和cd边长均为0.2m.bc边长为0.4m.线框以ω=200πrad/s角速度顺时针匀速转动． 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    精英家教网某种小发电机的内部结构平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁感应强度B=0.5T．磁极间的缺口很小，可忽略．如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子，ab=cd=0.4m，bc=0.2m．铁芯的轴线OO′在线框所在平面内，线框可随铁芯绕轴线转动．将线框的两个端点M、N接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连．现使转子以ω=200π rad/s角速度匀速转动．在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t=0．（取π=3）
    （1）求t=
    1400
    s时刻线框产生的感应电动势；
    （2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期）；
    （3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17m．将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连．将一个质量m=2.4×10-12kg，电量q=+1.7×10-10C的带电粒子，在t0=6.00×10-3s时刻，从紧临X板处无初速释放．求粒子从X板运动到Y板经历的时间．（不计粒子重力）

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    某种小发电机的内部结构

    平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆

    柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙

    中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁

    感应强度B = 0.5T。磁极间的缺口很小，可

    忽略。如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕

    在铁芯上构成转子，ab = cd = 0.4m，bc = 0.2m。

    铁芯的轴线OO′ 在线框所在平面内，线框可

    随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点M、N

    接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连。现使转子以ω=200π rad/s的角速度匀速转动。在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t = 0。（取π = 3）

    （1）求t = s时刻线框产生的感应电动势；

    （2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点

    电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐

    标标度，至少画出一个周期）；

    （3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、

    Y，两板间距d = 0.17m。将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连。将一个质量m = 2.4×10-12kg，电量q = +1.7×10-10C的带电粒子，在t0 = 6.00×10 -3s时刻，从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。（不计粒子重力）

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    某种小发电机的内部结构平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁感应强度B=0.5T．磁极间的缺口很小，可忽略．如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子，ab=cd=0.4m，bc=0.2m．铁芯的轴线OO′在线框所在平面内，线框可随铁芯绕轴线转动．将线框的两个端点M、N接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连．现使转子以ω=200π rad/s角速度匀速转动．在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t=0．（取π=3）
    （1）求t=
    1
    400
    s时刻线框产生的感应电动势；
    （2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期）；
    （3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17m．将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连．将一个质量m=2.4×10-12kg，电量q=+1.7×10-10C的带电粒子，在t0=6.00×10-3s时刻，从紧临X板处无初速释放．求粒子从X板运动到Y板经历的时间．（不计粒子重力）
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    某种小发电机的内部结构平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁感应强度B=0.5 T。磁极间的缺口很小，可忽略。如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子，ab=cd=0.4 m，bc=0.2 m。

    铁芯的轴线OO′在线框所在平面内，线框可随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点M、N接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连。现使转子以ω=200πrad/s的角速度匀速转动。在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t=0。(取π=3)

             

    图1                                     图2

        

    图3                                         图4

    (1)求t=s时刻线框产生的感应电动势。

    (2)在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期)。

    (3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17 m。将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连。将一个质量m=2.4×10-12 kg，电量q=+1.7×10-10 C的带电粒子，在t0=6.00×10-3 s时刻，从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。(不计粒子重力)

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    某种小发电机的内部结构平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁感应强度B=0.5T．磁极间的缺口很小，可忽略．如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子，ab=cd=0.4m，bc=0.2m．铁芯的轴线OO′在线框所在平面内，线框可随铁芯绕轴线转动．将线框的两个端点M、N接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连．现使转子以ω=200π rad/s角速度匀速转动．在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t=0．（取π=3）
    （1）求t=s时刻线框产生的感应电动势；
    （2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期）；
    （3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17m．将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连．将一个质量m=2.4×10-12kg，电量q=+1.7×10-10C的带电粒子，在t=6.00×10-3s时刻，从紧临X板处无初速释放．求粒子从X板运动到Y板经历的时间．（不计粒子重力）

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    一．选择题

    1．A 

    2．B 

    3．C 　

    4．AD  　

    5．D 

    6．D  　

    7．C 

    8．A 

    9.C 

    10.CD

    二、实验题

    11． (1)5.10  （4分） (2)1.0， 2.6 （每空2分） (3)P点到桌面的高度h；重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a；图略（指明各物理量含义4分，图中的标注清晰合理2分） （４）    （4分） 

    说明：其中第三小题测量也可有其它组合，相应第小题的表达式也会有所不同，如测量两光电门距水平桌面的高度和两光电门之间的水平距离，只要合理的也给分．

    计算题

    12．①将S2切换到b ，R1＝ ②.E＝1.43或10/7V，R2＝1.2Ω

    ③较小  ，  甲 

    三．计算题

    13、（15分）（1）土卫六围绕土星做圆周运动，万有引力提供向心力

    依牛顿第二定律有：           ①

    整理得土星的质量：                  ②

    （2）

    （3）中子和氮核碰撞过程遵循动量守恒定律，设中子质量为m，入射速度大小为v，反弹速度大小为v1，氮核获得的速度大小为v2，取中子入射方向为正方向，由动量守恒定律：

           ③

    代入数据有：     ④

    解得：      ⑤

    其中①②式各1分，③④⑤各2分，完成核反应方程2分

    14、（1）由题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周，轨迹如图所示，粒子先通过A点，则在O点的速度方向如图，由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向外．

    （2）设粒子初速度方向与x轴的负方向夹角为α，轨道半径为R，由几何关系知：

    tanα= = a/b  ①    所以  　②　　

    又据几何关系　　　③

    由牛顿第二定律：BQV=mV2/R　　④

    由⑤⑥两式得：　　　⑤

    本题共15分，其中磁场方向占3分，①――④各2分，⑤式4分

    15．解：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1   ①

           两球碰撞过程有：   ②　

                              ③

                     解得：   　④

    本题共12分，其中①④式各2分，②③各4分。

    16．(15分)

    (1)线框转动过程中，bc边始终和磁场方向垂直，感应电动势大小不变，设t=2.5×10－3s的感应应电动势为E    E=BL2L1ω     ①

    带入数据得：         E=25V    ②

    设，根据安培定则，从t=0开始，内Uad为正值，内Uad为负值，图像如图

    (2)在EF上加电压后，板间产生强度E不变，方向交替变化的匀强电场，微粒时刻开始运动，一个周期内的运动情况如图，设微粒在电场中运动的加速度为a

       ③     其中   ④

           ⑤

           ⑥ 

    微粒在一个周期内前进的距离S=2S1－2S1　　　　　 ⑦    

    由③④⑤⑥各式得：S=0.125m

    由于粒子做往复运动，所以实际运动时间小于4T,设运动总时间为t，

    t=3T+2×0.3T-Δt       ⑧

    其中Δt满足：　　　⑨

    由以上各式t=3.32×10-2s　　　　　　　⑩

    本提共21分，其中①②⑦⑧⑨⑩式每式1分，③④⑤⑥每式1分， 图象占5分，其它表达方式正确也给分。

     

     

     


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