磁场、电磁感应、交流电
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鄞中物理奥赛单元测试——磁场、电磁感应、交流电
1. 如图所示,倾角为θ的斜面上放一木制圆柱,其质量kg 2.0=m ,半径为r ,长为m 1.0=l ,圆柱上顺着轴线O O '绕有10=N 匝线圈,线圈平面与斜面平行,斜面处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为T 5.0=B ,当通入多大电流时,圆柱才不致往下滚动?
2. 在倾角为α,摩擦系数为μ的斜面上放有质量为M ,带电量为Q 的小垫圈,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于斜面,如图所示。若垫圈无初速度下滑,求垫圈稳定速度的大小和方向?
3. 回旋加速器的D 型盒半径为cm 60=R ,两盒间距cm 1,用它加速质子时可使每个质子获得MeV 4的能量,质子的质量为kg 1067.127-⨯=m ,加速电压为V 1024⨯=U 。求:
(1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B ;
(2)质子在D 型盒中运动的时间t ;
(3)整个加速过程中,质子在电场中运动的总时间t '?
a⨯的长方形,如图所示。有一个磁场垂直于长方形面,磁感4.具有一定电阻的同种金属丝做成大小为b
B=呈线性增加。在到边长为a的一边距离为c处,接上电阻很大的伏特表。求这伏应强度B按照规律kt
特表电压的大小?
5.用长度为l、电阻为R的一段粗细均匀金属丝做成圆环及一条长度等于直径的弦。将圆环放入均匀磁
B=变化,如图所示。求金属丝中释放的功率?场中,磁感应强度的方向垂直于环面,其大小按规律kt
6.如图所示,两根竖直放置在绝缘地面上的金属框架,框架的上端接有一电容为C的电容器,框架上有一质量为m,长为l的金属杆平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,离地面的高度为h,强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电,自静止起将棒释放,求棒落到地面的时间?不计各处电阻。
7. 如图所示,在光滑的水平面上,有边长为m 8.0=l 的正方形导线框abcd ,其质量为g 100=m ,自感
系数13A s V 10--⋅⋅=L ,电阻忽略。该导线框的bc 边在0=t 时,从0=x 处以初速s /m 4=v 进入磁感
应强度为B 的有界匀强磁场区域,磁场区域宽度m 2.0=s ,B 的方向与导线框平面垂直,大小为T 5.0,
求s 36π=
t 时刻导线框bc 边的位置?
8. 电感为L 的线圈和阻值为R 的电阻并联,再通过电键K 接到电动势为ε,内阻为r 的电池上,如图所示。开始电键K 断开,电路中没有电流。求电键闭合后通过电阻的电量?线圈的电阻不计。
9. 如图所示,输出变压器的副线圈绕组有中间抽头,以便接Ω8或Ω5.3的扬声器,为了使两者都能达到
阻抗匹配,求副线圈绕组中两部分线圈的匝数之比3
2n n ?
10. 从同一交流电路接出两个支路,如图所示。一支路连接一个无泄露电阻的电容器C ,另一支路连接一个无电阻的电感线圈,则导线AB 和EF 间( )
A .相吸
B .相斥
C .可能相吸也可能相斥
D .无相互作用
11. (1)一个电容器元件,其电容F 20μ=C ,在电压V 20=U ,频率Hz 50=f 的交流电源的作用下,电路中的电流多大?将电源的频率改成Hz 500=f ,其他条件不变,电流变为多少?
(2)一个电感元件,其自感H 4.0=L ,在电压V 20=U ,频率Hz 50=f 的交流电源的作用下,电路中的电流多大?将电源的频率改成Hz 500=f ,其他条件不变,电流变为多少?
12. 将两块平行的像距为0d 的同样大小和形状的金属板A 和B 组成平行板电容器,和一个自感线圈组成LC 电路。在A 、B 板间插入一块具有均匀厚度、大小和A 、B 相等的金属块M ,如图所示,使LC 电路的固有频率减小为原来的
4
3,则插入的金属块厚度为多大?