1、简答题  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） 参考答案：（1）根据法拉第电磁感应定律知：感应电动势?E=BSω=B×ab×bc×ω? 代入数据得?E=24V? （2）由题意知线框转过π弧度电势将反向，根据右手定则知，开始时P点电势低即UPQ=-24V，电势反向时间为 t=πω=0.005s，所以图象为： （3）粒子开始运动后一个周期内的运动示意图如图所示 粒子在电导中产生的加速度大小为：a=Uqdm 向Y板加速的距离?s1=12a×(T-t0)2=0.08m? 向X板加速的距离?s2=12a×(t0-12T)2=0.005m? 一个周期内前进的距离?S=2S1-2S2=0.15m?　　? 由于S＜d，d-S=0.02m＜S1，所以粒子将在下一周期向Y板加速过程中到达Y板 设这次加速时间为t?d-s=12at2t=2.0×10-3s? 求出总时间?　　　t总=T+t=1.2×10-2s?　? 答：（1）感应电动势为24V （2）图象见上图； （3）粒子经历时间为1.2×10-2s 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  电子束焊接机中的电子枪如图所示，K为阴极，A为阳极，A上有一小孔，阴极发射的电子在阴极和阳极间的电场作用下聚集成一细束，以极高的速率穿过阳极版上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属熔化而焊接在一起．设电于从阴极发射时的初速为零．已知电子电量为1.6×10-19C，若电子到达被焊接的金属时共有的动能为3.0×104eV．则两极间的电压U为（　　） A．2.5×104V B．2.0×104V C．3.0×104V D．3.5×104V

参考答案：由动能定理可知：Ue=12mv2；=Ek
解得：U=Eke=3.0×104eVe=3×104V；
故选：C．

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  如图所示，绝缘细线拴住一带负电的小球，在方向竖直向下的匀强电场中的竖直平面内做圆周运动。则正确的说法是

[? ]
A．当小球运动到最高点a时，细线的张力一定最小
B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
C．小球可能做匀速圆周运动
D．小球在a点机械能最大

参考答案：CD

本题解析：

本题难度：一般

4、填空题  如图所示，在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中：

（1）请你不改动已接导线，在（甲）图中把还需要连接的导线补上．
（2）说明闭合电键前，应使变阻器滑片处在______位置上．测得该电源的伏安特性曲线如图（乙）所示，则纵坐标表示的是该电路的______电压，
（3）该电源的电动势为______V，比真实值______；（填偏大或偏小或相等）；内电阻为______Ω．比真实值______；（填偏大或偏小或相等）．

参考答案：

（1）本实验采用电流表限流接法，电流表接在电压表内部，即电压表应并联在电源两端；故电路如图所示；
（2）为了保证实验的安全，在实验开始时应将滑动变阻器接入电阻达最大，即应将滑片移到最左侧；
因电压表测出的为电源的路端电压，由欧姆定律可知U=E-Ir，即纵坐标显示的是电源的路端电压；
（3）由上式可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=1.8V；
内阻为r=1.8-0.80.7=1.43Ω；
因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，如图所示，故所测电动势小于真实值；内阻也小于真实值；
故答案为；（1）如图所示；（2）最大值；路端电压；（3）1.8；偏小；1.43；偏小．

本题解析：

本题难度：一般

5、计算题  如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m＝0.2 kg、带电荷量为q＝＋2.0×10-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数μ＝0.1。从t＝0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的电场．(取水平向右的方向为正方向，g取10 m/s2)求：
(1)4秒内小物块的位移大小；
(2)4秒内电场力对小物块所做的功．
?
甲? ? ?乙

参考答案：(1)8 m
(2)1.6 J

本题解析：

本题难度：一般