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    (2010年高考安徽卷)如图9－1－13所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则(　　)

    图9－1－13
    A．v1 <v2，Q1< Q2　　　　　B．v1＝v2，Q1＝Q2
    C．v1 <v2，Q1>Q2D．v1＝v2，Q1< Q2
    D
    选D.由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力F＝，又R＝ρ (ρ为材料的电阻率，l为线圈的边长)，所以安培力F＝，此时加速度a＝g－，且m＝ρ0S·4l(ρ0为材料的密度)，所以加速度a＝g－是定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v1＝v2.由能量守恒可得：Q＝mg(h＋H)－mv2(H是磁场区域的高度)，Ⅰ为细导线，m小，产生的热量小，所以Q1< Q2.正确选项为D.
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列哪些装置是利用电磁感应原理制成的（　　　）
    A．变压器B．手电筒C．交流发电机D．电动机

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行金属导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0.导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关K,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma="0.02" kg和mb="0.01" kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动.若将b棒固定,断开开关K,将一竖直向上的恒力作用于a,稳定时a棒以v=10  m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止,取g=10  m/s2,求:

    (1)若将a棒固定,开关K闭合,让b棒从静止开始自由下滑,求b棒滑行的最大速度;
    (2)若将a、b棒都固定,断开开关K,使匀强磁场的磁感应强度在0.1 s内从B0随时间均匀增大到2B0时,a棒所受到的安培力恰好等于它的重力,求两棒间的距离.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　)
    A．0～2 sB．2 s～4 s
    C．4 s～5 sD．5 s～10 s

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为        V，       端电势高（填“A”或“B”）。  

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图14所示，光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨的宽度为L，其长度足够长，M′、M之间接有一个阻值为R的电阻，其余部分电阻不计．一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上，并与导轨接触良好．给棒施加一个水平向右的瞬间作用力，棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行．求：

    (1)开始运动时，棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大？
    (2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中，棒中产生的焦耳热Q是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (14分)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈．假设
    该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R.磁场的磁感应强度为B，如图13所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中：
    (1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少 ?
    (2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。

    ⑴问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？
    ⑵求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。
    ⑶若要使金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流恰好为零，各已知量之间应该满足什么关系？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，匀强磁场垂直穿过框架平面，B＝1T。金属杆ab长0.5m，其电阻Rab＝0.5Ω，电压表为理想电压表，电流表为理想电流表，电阻R＝1.5Ω。杆ab以速度v＝4m／s向右匀速运动，则

    （1）当S接A时，电压表的读数为　　      ，电流表的读数为　　   。
    （2）当S接B时，电压表的读数为　　      ，电流表的读数为　　   。
    （3）当S接C时，电压表的读数为　　      ，电流表的读数为　　   。 

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