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1、填空题 在操场上,两同学相距L为10m左右,在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上,面对面将一并联铜芯双绞线,象甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在灵敏电流计上.双绞线并联后的电阻R为2Ω,绳摇动的频率配合节拍器的节奏,保持f=2Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m,电流计的最大值I=3mA.
(1)磁感应强度的数学表达式B=______.(用R,I,L,f,h等已知量表示)试估算地磁场的磁感应强度的数量级______T.
(2)将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上,那么电流计的读数______.
参考答案:(1)根据闭合电路欧姆定律得:E=IR
线圈在匀强磁场中产生的最大电动势为:E=BSω
又:ω=2πf,S≈hL
联立以上各式解得:B=IR2πLhf
代入数据解得:B=5×10-5 T,数量级为10-5 T.
(2)将两人站立的位置,改为与刚才方向垂直的两点上,绳与磁场平行,不切割磁感线,没有感应电流产生,电流计的读数为0.
故答案为:
(1)IR2πLhf,10-5
(2)I=0
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一直升机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离,用ε表示每个叶片中的感应电动势,则

[? ]
A.ε=πfl2B,且a点电势低于b点电势
B.ε=2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.ε=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.ε=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处,使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直.若悬点摩擦和空气阻力均不计,则( )
A.金属环进入和离开磁场区域都有感应电流,而且感应电流的方向相反
B.金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大,而且产生的感应电流越大
C.金属环开始摆动后,摆角会越来越小,摆角小到某一值后不再减小
D.金属环在摆动过程中,机械能将完全转化为环中的电能