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2.如图所示,是某高铁确定火车位置和运动状态的装置原理俯视图:能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输绐控制屮心.若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号U与时间t的关系如图乙所示,t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻,则火车(  )
A.在t1~t2时间内做匀速直线运动B.在t1~t2时间内做匀加速直线运动
C.在t3~t4时间内做匀减速直线运动D.在t3~t4时间内做匀加速直线运动

分析 判定运动状态,可以找出感应电动势与速度的关系,进而确定速度和时间的关系,就可以知道火车的运动性质.

解答 解:由E=BLv可知,感应电动势与速度成正比,而在ab段的电压随时间均匀增大,因此可知在t1到t2这段时间内,火车的速度随时间也均匀增大,所以火车在这段时间内做的是匀加速直线运动,同理,在t3~t4时间内做匀加速直线运动.故AC错误,BD正确;
故选:BD.

点评 本题关键在于判定出火车运动性质,当我们看到乙图的时候电压是和速度成正比的,就应联系有关感应电动势的公式,以建立速度与时间的关系,进而可以得出正确结论.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图,△OAC的三个顶点的坐标分别为0(0,0),A(L,0),C(0,$\sqrt{3}$L),在△OAC区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.在t=0时刻,同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴.不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用.
(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子,先后从OC边上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系.

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13.某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理.固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x,改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度Hh2h3h4h5h6h7h8h9h
水平位移x5.59.111.714.215.917.619.020.621.7
(1)小球质量为m,斜槽与水平槽均由特殊材料制成,可视为光滑面,斜槽底端离地的高度为y,重力加速度为g.小球从斜槽上滑下至斜槽末端的过程中,合外力的总功W=mgH;动能该变量△Ek=$\frac{mg{x}^{2}}{4y}$.

(2)以H为横坐标,以x2为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图(乙)所示;若为一条倾斜的直线,则可以得出结论:在实验误差允许范围内,小球运动到斜槽底端的过程中,合力对小球所做的功等于小球动能的增量.
(3)受该实验方案的启发,某同学改用图丙的装置实验.他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d,他以d为纵坐标,以$\frac{1}{H}$为横坐标,描点作图,若仍为一条倾斜的直线,也达到了同样的目的.

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10.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,以下说法错误的是(  )
A.线圈中的感应电动势为零
B.线圈平面与磁感线方向垂直
C.通过线圈的磁通量达到最大值
D.通过线圈的磁通量变化率达到最大值

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17.如图所示,一个质量为m的小球被A、B两根轻质细绳(不可伸长)悬挂在一辆小车中;其中A绳与竖直方向成α角,α=45°,绳B成水平状态.已知重力加速度大小为g,试求:当小车和小球一起以a=$\frac{\sqrt{2}}{2}$g的加速度水平向右匀加速运动时,A、B两绳分别受到的拉力大小.

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7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图象如图甲所示.己知发电机线圈内阻为5Ω,外接一只电阻为95Ω的灯泡,如图乙所示,求:

(1)写出发电机产生的感应电动势瞬时值e的表达式;
(2)发电机线圈内阻1s内产生的焦耳热;
(3)电压表的示数.

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14.如图所示,用一水平推力F将质量为M的木块紧压在竖直墙壁上保持静止不动,已知木块跟墙壁之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则墙壁对木块的摩擦力大小等于(  )
A.μMgB.MgC.FD.μF

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11.“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一部,假设“嫦娥一号”在月球的近地轨道上做匀速圆周运动,绕行周期为T,月球的半径为R,万有引力常量为G.
(1)求月球的质量M;
(2)求月球表面的重力加速度g
(3)若某天中国宇航员能成功登月,宇航员驾驶飞船在月球表面附近的竖直平面内俯冲,在最低点附近的一小段轨迹可看作半径为r的圆弧,宇航员质量是m,飞船经过最低点时的速度是v,求飞船经过最低点时,座椅对宇航员的支持力N.

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12.将同一物体分别放在光滑水平面上和粗糙水平面上,用同样大小的水平推力,使物体由静止开始做匀加速直线运动,通过相同的位移.在这一过程中下列说法正确的是(  )
A.水平推力做功相同B.水平推力做功不同
C.合外力做功相同D.物体动能的变化相同

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