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19.如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行.已知AB=BC=l,线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中(  )
A.线框中的电动势与时间成正比B.线框中的热功率与时间成正比
C.通过线框截面的电荷量为$\frac{B{l}^{2}}{2R}$D.线框所受外力的最大值为$\frac{\sqrt{2}{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$

分析 线框进入磁场的过程中,有效切割的长度均匀增大,由E=BLv分析感应电动势的变化情况;线框中的热功率由公式P=I2R分析.根据感应电荷量公式q=$\frac{△Φ}{R}$求电荷量;当AB刚要进入磁场切割磁感线时产生的感应电流最大,安培力最大,由F=BIL求安培力的最大值,由平衡条件求解外力的最大值.

解答 解:A、线框离开磁场的t时间时,线框切割磁感线的有效长度为 L=vt,感应电动势为 E=BLv=Bvt•v=Bv2t,可知 E∝t,故A正确;
B、感应电流 I=$\frac{E}{R}$,则知感应电流与时间成正比,由P=I2R,可知热功率与时间的平方成正比,故B错误.
C、通过线框截面的电荷量 q=$\overline{I}$△t=$\frac{\overline{E}}{R}$•△t=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B•\frac{1}{2}{l}^{2}}{R}$=$\frac{B{l}^{2}}{2R}$,故C正确.
D、当AB刚要离开磁场时,切割磁感线有效长度最大,产生的感应电动势和感应电流最大,安培力最大,为 F=BIl=B$\frac{Blv}{R}$l=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$,根据平衡条件得知,外力的最大值为 F=F=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$,故D错误;
故选:AC.

点评 本题考查了法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律的应用,是一道常规题,要注意题中导线框的有效切割长度的变化,然后结合力学、热功率等知识求解.

练习册系列答案
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9.下面有几种说法正确的是(  )
A.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动
B.分子间的作用力跟分子间的距离r有关,当r>r0时,分子间是引力;当r<r0时,分子间是斥力;当r=r0时,分子间既无引力也无斥力
C.在改变物体内能时,做功与热传递的效果是不同的
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,等于单位时间内作用在单位面积上的冲量

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10.如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么(  )
A.电源a的电动势较大
B.电源b的内阻较大
C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低
D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高

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7.在“用单摆测定重力加速度”实验中,若均匀小球在垂直纸面的平面内做小幅度的摆动,若悬点到小球顶点的绳长L,小球直径为d,将激光器与传感器左右对准,分别置于摆球的平衡位置两侧,激光器连续向左发射激光束.在摆球摆动过程中,当摆球经过激光器与传感器之间时,传感器接收不到激光信号.将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图甲为该装置示意图,图乙为所接收的光信号I随时间t变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,则该单摆的振动周期T=2t0.则当地的重力加速度大小的计算公式g=$\frac{{π}^{2}(2L+d)}{2{t}_{0}^{2}}$(用上述已知的物理量表示).若保持悬点到小球顶点的绳长L不变,改用直径为2d的另一均匀小球进行实验,则图中的t0将变大(填“变大”、“不变”或“变小”).

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14.2012年6月16日18时37分,神舟九号飞船在酒泉卫星成功发射,并首次通过人工手动对接在轨运行的“天宫一号”目标飞行器.某同学看了电视后,画出了“天宫一号’,和“神舟九号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟九号”,虚线为各自的轨道.由此假想图,可以判定(  )
A.“天宫一号”的运行速度大于第一宇宙速度
B.“天宫一号”的周期小于“神舟九号”的周期
C.“天宫一号”的向心加速度小于“神舟九号”的向心加速度
D.“神舟九号”加速有可能与“天宫一号”实现对接

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为2m,木板质量m,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.求
(1)木板第一次与墙碰撞后向左运动的最远距离;
(2)木板第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞前重物在木板上移动的距离;
(3)木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.

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11.用多用表的欧姆档测晶体二极管的极性时,红表笔接A端,黑表笔接B端,测得电阻很大,此时二极管处于反向偏压状态,B端为负极.

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8.一质量m=2kg的物体,由静止开始,在水平拉力F的作用下在距地面高度h=0.8m的光滑平台上运动,一段时间后,撤去力F,物体继续运动到达平台右端后离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平,已知圆弧半径为R=1.0m,平台右端到A点的水平距离s=1.2m,取g=10m/s2,求:
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17.如图所示一升降机在箱底装有若干个可视为轻质的弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略一切摩擦及阻力,则下降的升降机在从弹簧下端刚好触地直到升降机运动至最低点的过程中,下列说法中正确的是(  )
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B.升降机的加速度不断变大
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D.到最低点时,升降机加速度的值等于重力加速度的值

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