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如下图,水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图(1)所示.0至1s内磁场方向垂直线框平面向下. 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L,电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图(2)所示.若导体棒始终保持静止,则其所 受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)哪一个(    )

 

【答案】

A

【解析】

试题分析:在0到1秒内磁感应强度B1随时间t的均匀增加,则由法拉第电磁感应定律得感应电动势恒定不变,则电流也不变.再由楞次定律可得感应电流方向逆时针,则根据左手定则可得导体棒受到的安培力的方向为向左,大小恒定,所以棒受到的静摩擦力方向为向右,即为正方向.且大小也恒定.

而在1秒到2秒内磁感应强度大小不变,则线圈中没有感应电动势,所以没有感应电流,则也没有安培力.因此棒不受静摩擦力.

故选:A

考点:法拉第电磁感应定律;共点力平衡的条件及其应用.

点评:本题让学生掌握法拉第电磁感应定律来算出感应电动势大小,而楞次定律来确定感应电流的方向,左手定则来判定安培力的方向.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?株洲模拟)在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图(1)所示.0~1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图(2)所示.若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?湖北模拟)一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为
Ep=
mgs2
4h
Ep=
mgs2
4h

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
小球飞行水平距离s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99
结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为
Ep=
104mgx2
h
Ep=
104mgx2
h

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y.若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为
x=
L
200
h
y
x=
L
200
h
y


(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际
偏小
偏小
(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

在水平桌面上,一个面积为S电阻为r的圆形金属框与水平粗糙平行金属导轨连接,置于匀强磁场B中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图(1)所示.0~1s内磁场方向垂直线框平面向下.导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,如图(2)所示.若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的(设向左为静摩擦力的正方向)(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ(1)某钢制工件厚度大约为10cm,现欲尽量精确地测量其厚度,下列测量工具中最恰当的是
b
b
.(填“a”、“b”或“c”)
(a)刻度尺
(b)20分度游标卡尺
(c)实验室常用的螺旋测微计
(2)在“探究做功与速度变化关系”实验中,某两位同学均采用如下左图的装置,并且分别用图a和图b的方式解决橡皮筋与小车之间的连接,图a中橡皮筋从车顶的钉子上跨过,图b中橡皮筋从车前的环里穿过:你认为合理的是图
a
a
(填“a”或“b”).

(3)两位同学在使用多用电表结束后,分别将选择开关保留在图a、图b和图c所示的位置,图
a
a
的位置比较好.

Ⅱ.
为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的两个长立方体滑块A和B,按下述步骤做了如下实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如下图,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧链接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;
步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如下所示;
(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置是

①A、B相撞的位置在P5、P6之间
②A、B相撞的位置在P6
③A、B相撞的位置在P6、P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或者读取的物理量是
①⑥
①⑥

①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面的滑动摩擦因数
(3)写出验证动量守恒的表达式
m1(2S56+S45-S34)=(m1+m2)(2S67+S78-S89
m1(2S56+S45-S34)=(m1+m2)(2S67+S78-S89

(4)为了提高实验准确度,以下措施中有效的是
①③④
①③④

①使用更平整的轨道槽
②使用更光滑的轨道槽
③在足够成像的前提下,缩短频闪照相每次曝光的时间
④适当增大相机和轨道槽的距离
(5)请再你写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议:
将轨道的一端垫起少许,平衡摩擦力,使得滑块碰撞前后都做匀速运动
将轨道的一端垫起少许,平衡摩擦力,使得滑块碰撞前后都做匀速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为         

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:

弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/m

2.01

3.00

4.01

4.96

6.01

6.97

结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为         

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为        

(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际       (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。

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