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精英家教网如图所示为某人设计的一种机器,原理是这样的:在立柱上放一个强力磁铁A,两槽M和N靠在立柱旁.上槽M上端有一个小孔C,下槽N弯曲.如果在B处放一小铁球,它就会在强磁力作用下向上滚,滚到C时从小孔下落沿N回到B,开始往复运动,从而进行“永恒的运动”.关于这种机器,下列说法正确的是(  )
分析:能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变.
解答:解:A、B、这种机器违背了能量守恒定律,故是不可能制造成功的,故A错误,B错误;
C、D、这种机器不能永恒运动,如果小球能从静止加速上升到C的话,它就不可能从C加速下滑到B,并再次从B回到C,故C正确,D错误;
故选C.
点评:本题中设想的机器违背能量守恒定律,是不可能实现的,具体原因是如果小球能从静止加速上升到C的话,它就不可能从C加速下滑到B.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?上海二模)如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1m、匝数n=20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T,线圈的电阻为2Ω,它的引出线接有8Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠.当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正),求:
(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;
(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象(在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正);
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(4)该发电机的输出功率P(摩擦等损耗不计);
(5)某同学说:“该线圈在运动过程中,磁感线始终与线圈平面平行,线圈中的磁通量始终为零,磁通量保持不变,因此线圈中应该没有感应电流产生,但实际却产生了电流,如何解释这个问题呢?”对这个问题说说你的看法.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?厦门模拟)如图所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个半径为r=0.1m的有10匝线圈(示意图中只画了3匝)套在辐向形永久磁铁槽中,磁场的磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其从右向左看的截画面图右侧视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T.线圈的总电阻为2Ω,它的引出线接有8Ω的电珠L.外力推动线圈的P端(线圈固定在P轴上),作往复运动,便有电流通过电珠,当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)

(1)写出在0-0.1s时间内通过电珠L的电流方向.(填“a→L→b”或“b→L→a”)
(2)试画出感应电流随时间变化的图象(取逆时针电流为正).
(3)求每一次推动线圈运动过程中的作用力.
(4)求该发电机的输出功率(摩擦待损耗不计).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1m、匝数n=20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T,线圈的电阻为1.5Ω,它的引出线接有质量为0.01kg、电阻为0.5Ω的金属棒MN,MN置于倾角为30°的光滑导轨上,导轨宽度为0.25m.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过MN.当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正),g=10m/s2.求:
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(1)若MN固定不动,流过它的电流大小和方向?
(2)若MN可自由滑动,至少要加多大的匀强磁场B'才能使MN保持静止,并在图丁中画出磁感应强度B'随时间变化的图象;
(3)发电机的输出功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为某人设计的一种机器,原理是这样的:在立柱上放一个强力磁铁A,两槽M和N靠在立柱旁,上槽M上端有一个小孔C,下槽N弯曲.如果在B处放一小铁球,它就会在强磁力作用下向上滚,滚到C处时从小孔下落沿N回到B,开始往复运动,从而进行“永恒的运动”.关于这种机器,下列说法正确的是……(    )

A.这种机器可以永恒运动,说明了永动机可以制造

B.这种机器是可以制造的,并且小球在下滑时能源源不断地对外做功

C.这种机器不能永恒运动,如果小球能从静止加速上升到C的话,它就不可能从C加速下滑到B,并再次从B回到C

D.这种机器不能永恒运动,关键是因为摩擦阻力太大,要消耗能量

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