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20.如图所示,螺线管内有一平行于轴线的磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属环L,环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B按图示规律变化时,下列正确的是(  )
A.在t1时刻,环L内的磁通量最大
B.在t2时刻,环L内的磁通量为零
C.在t1~t2时间内,环L内有逆时针方向的感应电流
D.在t1~t2时间内,环L有收缩的趋势

分析 根据B-t图线斜率的变化,根据法拉第电磁感应定律得出电动势的变化,从而得出感应电流的变化,根据楞次定律判断出感应电流的方向,根据右手螺旋定则判断出电流所产生的磁场,从而确定磁通量的变化.

解答 解:A、由B-t图知,t1时刻磁通量的变化率为零,则感应电流为零,L上的磁通量为零;故A错误.
B、在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,通过金属圆环的磁通量最大.故B错误;
C、在t1-t2时间内,磁通量的变化率不断变大,则线圈内的感应电流不断变大,根据楞次定律,在线圈中的电流方向f到c,根据右手螺旋定则,穿过圆环的磁通量向外增大,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流.故C错误.
D、在t1-t2时间内,L内的磁场增加,由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加,故有收缩的趋势,故D正确.
故选:D

点评 解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端C相连接,平行板电容器两极板间距为d.电子以速度v0从平行板电容器左侧极板正中间垂直于电场线方向射入,从平行板电容器右侧距上极板$\frac{1}{4}d$处离开电场,即沿电场方向偏移的位移y=$\frac{1}{4}d$.若使滑动变阻器的滑动端C上移,电子在平行板间运动沿电场方向偏移的位移y和运动时间t的说法中,正确的是(  )
A.位移y增大,时间t可能变小B.位移y增大,时间t 一定增大
C.位移y增大,时间t可能不变D.位移y不变,时间t一定不变

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示.它的原理是将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,下列说法错误的是(  )
A.B板带正电
B.A板带正电
C.其他条件不变,只增大射入速度,|UAB|增大
D.其他条件不变,只增大磁感应强度,|UAB|增大

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.某同学在验证机械能守恒定律的实验中,使重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.实验中所用重物的质量m=2kg,打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度g=9.8m/s2

(1)记录B点时,重物的速度vB=2.00m/s,(此空及后面两空均保留三位有效数字),重物动能EkB=4.00J.从开始下落到至B点,重物的重力势能减少量是4.02J,由此可得到的结论是在误差允许的范围内重物在自由下落的过程中机械能守恒.
(2)该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量,造成这一现象的原因可能是重物下落过程中受到空气阻力;纸带与限位孔之间有摩擦等.(写出一条合理的原因即可)
(3)若该同学在实验时没有测量重物质量,是否能够正常完成实验?能(填“能”或“不能”)
(4)该同学在纸带上又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,若重物下落过程中机械能守恒,则以h为横轴,$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴画出的图线应是如下图中的C,图线的斜率表示重力加速度g.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

15.与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图所示装置验证机械能守恒定律.图2中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为30°,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s.已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度.

①滑块通过光电门1时的速度v1=1.00m/s,通过光电门2时的速度v2=2.50m/s:
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为5.25J,重力势能的减少量为5.29J.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取v=$\frac{d}{t}$作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小△Ep与动能变化大小△Ek,就能验证机械能是否守恒.

(1)用△Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到B之间的竖直距离.
(A)钢球在A点时的顶端
(B)钢球在A点时的球心
(C)钢球在A点时的底端
(2)用△Ek=$\frac{1}{2}$mv2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为1.50cm.某次测量中,计时器的示数为0.0100s,则钢球的速度为v=1.50m/s.
(3)如表为该同学的实验结果:
他发现表中的△Ep与△Ek之间存在差异,你认为这是所测量速度为挡光片的速度,比小球速度大造成的.应该如何修正测出固定点到挡光片的距离算出小球速度即可.
△Ep(×10-2J)4.8929.78614.6919.5929.38
△Ek(×10-2J)5.0410.115.120.029.8

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.如图所示的电路中吗,灯泡A和B原来都是正常发光.忽然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些,试判断电路中什么地方出现的何种故障?(设只有一处出现了故障)R2断路.

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9.如图所示电路图中,电源内阻不能忽略,R1=10Ω,R2=8Ω.当开关S板到位置1时,电压表的读数为2.0V,当开关S板到位置2时,电压表的读数可能是(  )
A.2.2VB.1.9VC.1.6VD.1.4V

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.质量m=10kg的物体,在倾角θ=53°,长L=5.0m的斜面顶端由静止开始滑下,物体与斜面间摩擦系数为μ=0.5.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)求:
(1)物体滑到斜面底端的过程中重力对物体所做的功.
(2)物体滑到斜面底端的过程中重力势能的变化量.
(3)物体滑到斜面底端的过程中各个力对物体所做的总功.
(4)物体到达底端时重力的瞬时功率.

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