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【题目】如图所示,相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m,电阻为R.将线框在磁场上方高h处由静止释放,ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等.则在线框全部穿过磁场的过程中(  )

A.ab边刚进入磁场时ab两端的电势差为 BL
B.感应电流所做功为mgd
C.感应电流所做功为2mgd
D.线框最小速度为

【答案】C,D
【解析】解:A、将线框在磁场上方高h处由静止释放,ab边刚进入磁场时,有 ,线框的速度 ,ab边产生的感应电动势 ,ab两端的电势差为路端电压 ,A不符合题意;

BC、在线框全部穿过磁场的过程中,线框只受重力和安培力.

又有ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等,则根据动能定理可得:线框进入磁场感应电流所做的负功大小等于线框下降d重力所做的功,

所以,线框进入磁场感应电流所做的负功大小等于mgd;

ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等,其产生的感应电动势也相等,感应电流也相等,所以安培力也相等,即两状态线框的受力完全相同,初速度也相同,所以,线框穿出磁场和进入磁场两过程感应电流所做的功相等,所以,在线框全部穿过磁场的过程中,感应电流所做的功为2mgd,B不符合题意,C符合题意;

D、线框进入磁场感应电流所做的负功大小等于mgd,L<d,即线框在进入磁场过程中一直在减速;完全进入磁场后只受重力,加速下落;穿出磁场时,又减速下落;

因为ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等,线框穿出磁场和进入磁场两过程感应电流所做的功相等,所以,线框速度最小时为线框刚刚完全进入磁场时,

由动能定理可得: ,所以, ,D符合题意.

故答案为:CD.

线圈进入磁场的过程中转化为线圈的动能和内能,再结合,闭合电路欧姆定律以及安培力的公式综合分析即可。

练习册系列答案
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【题目】一位自行车爱好者在一次野外训练中,先利用地图计算出AB两地的直线距离为10km,实际中他从A地道B地所用时间为30min,车上的里程表示的里程数值增加了15km,当他经过某路标P时,车内速率计指示的示数为40km/h,那么,可以确定的是

A. 当研究自行车通过某个弯道的技术动作时,可把该车看作质点

B. 在整个过程中赛车手的路程是10km

C. 在整个过程中赛车手的平均速度大小是40km/h

D. 经过路标时P时的瞬时速率是40km/h

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【题目】某同学在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是通过细绳用一个弹簧秤拉橡皮条.

(1)本实验采用的科学方法是________

A.理想实验法 B.等效替代 C.控制变量法 D.建立物理模型法

(2)某次实验中,拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图1所示,其读数为________N;图2中的F两力中方向一定沿AO方向的是__________

(3)实验过程中发现其中一个弹簧秤坏了为完成实验该同学另找来一根弹簧进行代替但必须先测量其劲度系数测得实验数据如下表

用作图法处理可求得该弹簧的劲度系数k=_______N/m.(结果保留两位有效数字)

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【题目】如图,正方形导线框abcd的边长为L=10cm,线框平面位于竖直平面内,上下两边处于水平状态.当它从某高处落下时通过一匀强磁场,磁场方向垂直于线框平面,线框的ab边刚进入磁场时,由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动.已知磁场的宽度h=4L,线框刚进入磁场时的速度v0=2.5m/s.那么若以向下为力的正方向,则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的(  )

A.
B.
C.
D.

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【题目】在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端.图中的电压表和电流表均为理想交流电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻.下列说法正确的是(  )

A.在图甲的t=0.01s时刻,矩形线圈平面与磁场方向平行
B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36 sin50πt(V)
C.Rt处温度升高时,电压表V1示数与V2示数的比值变大
D.Rt处温度升高时,电压表V2示数与电流表A2示数的乘积可能变大、也可能变小,而电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大

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【题目】(1)1验证牛顿第二定律的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是______

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.

②实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是______

AM200 gm10 g15 g20 g25 g30 g40g

BM200 gm20 g40 g60 g80 g100 g120 g

CM400 gm10 g15 g20 g25 g30 g40 g

DM400 gm20 g40 g60 g80 g100 g120 g

(2)如图2是研究匀变速直线运动实验中得到的一条纸带,ABCDEFG7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB4.22 cmsBC4.65 cmsCD5.08 cmsDE5.49 cmsEF5.91 cmsFG6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则打点计时器打C点时小车的速度为 vC________m/s,小车的加速度a________m/s2.(结果均保留2位有效数字)

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【题目】关于近代物理学的结论中,下面叙述中正确的是(  )
A.结合能越小表示原子核中的核子结合的越牢固
B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C.一个氘核( H)与一个氚核( H)聚变生成一个氦核( He)的同时,放出一个中子
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E.质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3 , 质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2﹣m3)c2

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【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上.下列说法正确的是( )

A.粒子进入磁场时的速率
B.粒子在磁场中运动的时间
C.粒子在磁场中运动的轨道半径
D.若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置

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【题目】如图所示,汽车以速度通过一弧形的拱桥顶端,且汽车对桥面有压力.关于汽车受力的说法中正确的是( )

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B.汽车的向心力是它所受的重力与压力的合力
C.汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力
D.汽车的向心力是它所受的重力、支持力与摩擦力的合力

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同步练习册答案