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    精英家教网如图所示，一宽2l=40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为l=20cm的正方形导线框位于纸面内，在外力作用下，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域．在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，（取逆时针方向流动的电流为正，水平向右的力为正）．在如图所示的图线中，能正确反映感应电流i和外力F随时间变化规律的是（　　）
    A、精英家教网B、精英家教网C、精英家教网D、精英家教网
    分析：根据楞次定律判断感应电流的方向，由左手定则判断安培力方向，由平衡条件分析外力的方向．由感应电动势公式E=BLv和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象．
    解答：解：线框进入磁场过程，所用的时间：t1=
    L
    v
    =
    20cm
    20cm/s
    =1s，根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正值，感应电流大小I=
    BLv
    R
    ，保持不变．
    根据平衡条件可知，外力与安培力大小相等，方向相反，由F外=F安=BIL，则知外力大小不变；
    由左手定则判断可知，线框所受的安培力向左，则外力水平向右，为正值；
    线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间 t2=
    2L-L
    v
    =
    20cm
    20cm/s
    =1s．外力为0．
    线框穿出磁场过程进入磁场过程，线框与进入磁场的过程感应电流大小相等，方向相反，所用时间相等，也为1s，感应电流方向是顺时针方向，是负值．同理可知，外力大小不变，方向向右，为正值．故A正确，BCD错误．
    故选：A．
    点评：本题分三个过程分别研究感应电流和安培力的大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题．关键还是掌握电磁感应的基本知识，比如右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律等等．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    A．选修3-3
    （1）有以下说法：其中正确的是
    AEF
    AEF
    ．
    A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
    B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
    C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
    D．物理性质各向同性的一定是非晶体
    E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
    F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
    G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
    （2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
    （3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m3，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    BD
    BD

    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
    B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
    D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
    （2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为
    0.8
    0.8
    s，振动方程的表达式为x=
    4cos
    5πt
    2
    4cos
    5πt
    2
    cm；
    （3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
    ①该波沿
    -x
    -x
    （选填“+x”或“-x”）方向传播；
    ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=
    5cos
    5πt
    3
    5cos
    5πt
    3
    cm；
    ③P点的横坐标为x=
    2.5
    2.5
    m．
    C．选修3-5
    （1）下列说法中正确的是
    BC
    BC

    A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
    B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
    C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
    D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
    （2）下列叙述中不符合物理学史的是
    BCD
    BCD

    A．麦克斯韦提出了光的电磁说
    B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
    C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
    D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
    （3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?上海模拟）如图所示，一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内，磁场和磁感应强度大小为B，方向沿竖直方向，现以恒定速度v将线框拉出有界的磁场区域．设磁场的边界与线框的一边平行，且线框的总电阻为R，周长为2l，而其长、宽则可以变化，则外力将线框拉出磁场区域的过程中，线框发热量的最大值为（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

     ()3如图所示，一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内，磁场和磁感应强度大小为B，方向沿竖直方向，现以恒定速度v将线框拉出有界的磁场区域。设磁场的边界与线框的一边平行，且线框的总电阻为R，周长为2l，而其长、宽则可以变化，则外力将线框拉出磁场区域的过程中，线框发热量的最大值为（    ）

    （A）                 （B） 

    （C）        （D）以上答案都不对

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省宿迁市泗阳县致远中学高考物理模拟试卷（一）（解析版） 题型：解答题

    A．选修3-3
    （1）有以下说法：其中正确的是______．
    A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
    B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
    C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
    D．物理性质各向同性的一定是非晶体
    E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
    F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
    G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
    （2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
    （3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m3，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是______
    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
    B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
    D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
    （2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为______s，振动方程的表达式为x=______cm；
    （3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
    ①该波沿______（选填“+x”或“-x”）方向传播；
    ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=______cm；
    ③P点的横坐标为x=______m．
    C．选修3-5
    （1）下列说法中正确的是______
    A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
    B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
    C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
    D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
    （2）下列叙述中不符合物理学史的是______
    A．麦克斯韦提出了光的电磁说
    B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
    C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
    D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
    （3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

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