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11.边长为h的正方形金属导线框,从图所示的初始位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域,磁场方向垂直于线框平面,磁场区宽度等于H,H>h.从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中(  )
A.线框运动的方向不是始终是向下的
B.线框加速度的方向总是向下
C.线框中总是有感应电流存在
D.线框在穿过磁场整个过程中损失的机械能全部转化为内能

分析 因为H>h,故可以分为三个过程:①从下边开始进入磁场到全部进入磁场;②从全部进入磁场到下边开始离开磁场;③下边开始离开磁场到全部离开磁场.再由楞次定律和左手定则可以判断知道.结合牛顿第二定律判断线框的速度,由能量守恒定律判断损失的机械能和产生内能的关系.

解答 解:A、线框在进入和穿出磁场的过程中有感应电流,受到安培力的方向始终向上,故A错误.
B、从下边开始进入磁场,当安培力大于其重力时可能做减速运动,故B错误.
C、线框在进入和穿出磁场的过程中有感应电流,线框全部处于磁场中时,无电流,故C错误.
D、由能量守恒定律知,线框在穿过磁场整个过程中损失的机械能全部转化为内能,故D正确.
故选:D.

点评 该题考查了由楞次定律、左手定则和牛顿定律的应用,此题的分析首先要进行分段,进行受力分析和运动过程分析.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.有一个质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计,可视为电荷)围绕一个带电量为+Q的点电荷做圆周运动,如图,已知运动半径为R,求:
(1)粒子所受到的库仑力?
(2)粒子的速度大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小到0.3kg,将会出现的情况是(取g=10m/s2)(  )
A.弹簧测力计的读数将变小B.A将向左运动
C.A所受的摩擦力将减小3 ND.A所受的合力将要变大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,一根有一定电阻的直导体棒质量为m、长为L,其两端放在位于水平面内间距也为L的光滑平行导轨上,并与之接触良好;棒左侧两导轨之间连接一可控电阻;导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面.t=0时刻,给导体棒一个平行于导轨的初速度,此时可控电阻的阻值为R0.在棒运动过程中,通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定.不计导轨电阻,导体棒一直在磁场中
(1)求可控电阻R随时间t变化的关系式;
(2)若已知棒中电流强度为I,求0~t时间内可控电阻上消耗的平均功率P;
(3)若在棒的整个运动过程中将题中的可控电阻改为阻值为R0的定值电阻,则棒将减速运动位移x1后停下,而由题中条件,棒将运动位移x2后停下,求$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$的值.

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6.为了测得某电池电动势E和内阻r,因考虑到两表内阻对测量的影响,(已知电流表内阻RA与电池内阻相差不大)小明同学设计了如图甲所示的实验电路.

(1)根据图甲实验电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
(2)合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象.如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB
①接1位置时,作出的U-I图线是图丙中的B(选填“A”或“B”)图线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是电压表的分流;
②由图丙可知,被测的干电池电动势的真实值分别为E=UA
③由图丙可知,所用电流表内阻RA=$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$-$\frac{{U}_{A}}{{I}_{B}}$.

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16.如图所示,左侧的圆形导电环半径为r=1.0cm,导电环与一个理想变压器的原线圈相连,变压器的副线圈两端与一个电容为C=100pF的电容器相连,导电环的电阻不计,环中有垂直于圆环平面的变化磁场,磁感应强度B的变化率为$\frac{△B}{△t}$=100$\sqrt{2}$πsinωt,若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10-9C,则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取π2=10)(  )
A.1:100B.100:1C.1:100$\sqrt{2}$D.100$\sqrt{2}$:1

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3.如图所示,带正电的绝缘小滑块A,被长R=0.4m的绝缘细绳竖直悬挂,悬点O距水平地面的高度为3R;小滑块B不带电.位于O点正下方的地面上.长L=2R的绝缘水平传送带上表面距地面的高度h=2R,其左端与O点在同一竖直线上,右端的右侧空间有方向竖直向下的匀强电场.在.点与传送带之间有位置可调的固定钉子(图中未画出),当把A拉到水平位置由静止释放后,因钉子阻挡,细绳总会断裂,使得A能滑上传送带继续运动,若传送带逆时针匀速转动,A刚好能运动到传送带的右端.已知绝缘细绳能承受的最大拉力是A重力的5倍,A所受电场力大小与重力相等,重力加速度g=10m/s2,A、B均可视为质点,皮带传动轮半径很小,A不会因绳断裂而损失能量、也不会因摩擦而损失电荷量.
试求:
(1)钉子距O点的距离的范围.
(2)若传送带以速度v0=5m/s顺时针匀速转动,在A刚滑到传送带上时,B从静止开始向右做匀加速直线运动,当A刚落地时,B恰与A相碰.试求B做匀加速运动的加速度大小(结果可用根式表示)

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20.如图所示,固定于水平桌面上的金属框架edcf,处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab在框架上可无摩擦滑动,此时abcd构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0
(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒钟增量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流.在图上标出感应电流方向.
(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当t=t1秒时,需加在垂直于棒的水平拉力为多大?
(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流.则磁感应强度怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?

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1.如图甲所示,虚线框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示方式连接在它的输出端A、B之间.实验中记录6组电流表示数I、电压表示数U如表所示
I/A0.060.100.200.300.400.50
U/V2.542.502.392.382.202.10
(1)试根据表格中的数据在图乙中的坐标纸上画出U-I图象;
(2)若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,根据图象求出等小电源的电动势E=2.6V,等效电源的内电阻r=1.0Ω;
(3)若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是2.6A;
(4)滑动变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是1.69W.

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