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10.如图所示,铜线圈水平固定在铁架台上,铜线圈的两端连接在电流传感器上,传感器与数据采集器相连,采集的数据可通过计算机处理,从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线.利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后,沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象.两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线.条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态,且所受空气阻力可忽略不计.则下列说法中正确的是(  )
A.若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度
B.若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强
C.甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能
D.两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

分析 根据法拉第电磁感应定律,求得感应电流的大小,结合楞次定律的“来拒去留”可判定磁场力的方向,依据能量守恒定律,即可一一求解.

解答 解:A、当两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同,其他实验条件均相同,根据法拉第电磁感应定律,可知,感应电流越大的,感应电动势越大,则磁通量的变化率越大,由于甲图感应电流小于乙图的,因此甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度小于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度,故A错误;
B、由上分析可知,若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性弱,故B错误;
C、根据能量守恒定律,可知,当感应电流越大时,电能转化为热能越多,那么机械能减小的越多,故C正确;
D、根据楞次定律的“来拒去留”可知,条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是向上,故D错误;
故选:C.

点评 考查法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用,掌握控制变量法的方法,理解楞次定律的“来拒去留”的含义,注意能量守恒定律中,热能的来源.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

20.利用以下实验器材测定电流表内阻RA和描绘小灯泡伏安特性曲线(计算结果保留三位有效数字)
小灯泡L(规格为“2.5 V,l.2 W”)    
电流表A(量程为0〜0.6A,内阻RA未知)
电压表V(量程为0〜1.5V,内阻1500Ω) 
理想电源E(电动势约为3V,内阻可忽略)
电阻箱R1(最大阻值99.9Ω)           
电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)
电键K及导线若干

①该实验中由于电压表的量程小于小灯泡的额定电压,为了保证实验进行,将电压表改装成量程为2.5V的新电压表,必须串联(填“串”或“并”)电阻箱R1(填R1或R2),并将电阻箱的阻值调到1000Ω;
②该实验电路如图(a)所示其中符号表示改装后的电压表,示数为改装表示数,当R=11.0Ω时,电流表示数为0.200A,电压表示数为0.40V;当R=2.2Ω时,电流表示数为0.400A,电压表示数为1.32V;则电源电动势E=3.00v,电流表内阻RA=2.00Ω;
③多次改变电阻箱的阻值,得到多组小灯泡的电流I与电压U的关系,在坐标纸上作出小灯泡伏安特性曲线如图(b)所示,若将此灯泡和一个6Ω的定值电阻、电源E串联,则灯泡的实际功率为0.384W.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.随着摩天大楼高度的增加,因为各种原因而造成的电梯坠落事故也屡见报端,为社会和家庭造成了不可估量的损失.为此有同学设想了一个电梯应急安全装置:在电梯的轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设点线圈,以使能在电梯突然坠落时减小对人员的伤亡,其原理可如图所示.则关于该装置的下列说法正确的是(  )
A.若电梯突然坠落,将线圈闭合可起到应急避险作用
B.若电梯突然坠落,将线圈闭合可以是电梯悬浮在空中
C.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同
D.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.某电视台的一档娱乐节目中有一个挑战项目,场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R为2m,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L为8m,平台边缘与转盘平面的高度差为H为5m.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,当速度加到4m/s时,悬挂器不再加速保持匀速直线运动.选手必在合适的位置放手才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其中人与转盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应在什么范围?
(2)选手从平台出发后经过多长时间放手才能落到转盘上?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.下列说法中正确的是(  )
A.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动
B.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
C.物体放出热量,温度一定降低
D.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的
E.热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.在如图甲所示的半径为r的竖直圆柱形区域内,存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt(k>0且为常量).
(1)将一由细导线构成的半径为r、电阻为R0的导体圆环水平固定在上述磁场中,并使圆环中心与磁场区域的中心重合.求在T时间内导体圆环产生的焦耳热.

(2)上述导体圆环之所以会产生电流是因为变化的磁场会在空间激发涡旋电场,该涡旋电场趋使导体内的自由电荷定向移动,形成电流.如图乙所示,变化的磁场产生的涡旋电场存在于磁场内外的广阔空间中,其电场线是在水平面内的一系列沿顺时针方向的同心圆(从上向下看),圆心与磁场区域的中心重合.在半径为r的圆周上,涡旋电场的电场强度大小处处相等,并且可以用E=$\frac{?}{2πr}$计算,其中ε为由于磁场变化在半径为r的导体圆环中产生的感生电动势.如图丙所示,在磁场区域的水平面内固定一个内壁光滑的绝缘环形真空细管道,其内环半径为r,管道中心与磁场区域的中心重合.由于细管道半径远远小于r,因此细管道内各处电场强度大小可视为相等的.某时刻,将管道内电荷量为q的带正电小球由静止释放(小球的直径略小于真空细管道的直径),小球受到切向的涡旋电场力的作用而运动,该力将改变小球速度的大小.该涡旋电场力与电场强度的关系和静电力与电场强度的关系相同.假设小球在运动过程中其电荷量保持不变,忽略小球受到的重力、小球运动时激发的磁场以及相对论效应.
①若小球由静止经过一段时间加速,获得动能Em,求小球在这段时间内在真空细管道内运动的圈数;
②若在真空细管道内部空间加有方向竖直向上的恒定匀强磁场,小球开始运动后经过时间t0,小球与环形真空细管道之间恰好没有作用力,求在真空细管道内部所加磁场的磁感应强度的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.关于α粒子散射实验,下列说法中正确的是(  )
A.绝大多数α粒子经过金箔后.发生了角度不太大的偏转
B.α粒子在接近原子核的过程中,动能减少,电势能减少
C.α粒子离开原子核的过程中,动能增大,电势能也增大
D.对α粒子散射实验的数据进行分析,可以估算出原子核的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

7.从地面竖直上抛一物体,质量m=0.5kg,上抛初速度v0=10m/s,物体上升的最大高度H=4m,设物体在整个运动过程中所受的空气阻力大小不变,以地面为重力势能零点,重力加速度g取10m/s2.可得空气阻力f=1.25N,在整个运动过程中物体离地面高度h=$\frac{20}{9}$或$\frac{12}{7}$m处,其动能与重力势能相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.地球赤道上随地球一起自转的物体,下列说法正确的是(  )
A.线速度变化,合力为零B.线速度不变,合力为零
C.线速度变化,合力不为零D.线速度不变,合力不为零

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