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    20．如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线．利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象．两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线．条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计．则下列说法中正确的是（　　）
    A．若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度
    B．若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强
    C．甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能
    D．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

    分析 根据法拉第电磁感应定律，求得感应电流的大小，结合楞次定律的“来拒去留”可判定磁场力的方向，依据能量守恒定律，即可一一求解．

    解答 解：A、当两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，根据法拉第电磁感应定律，可知，感应电流越大的，感应电动势越大，则磁通量的变化率越大，由于甲图感应电流小于乙图的，因此甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度小于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度，故A错误；
    B、由上分析可知，若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性弱，故B错误；
    C、根据能量守恒定律，可知，当感应电流越大时，电能转化为热能越多，那么机械能减小的越多，因此甲图损失的机械能小于乙图，故C正确；
    D、根据楞次定律的“来拒去留”可知，条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是向上，故D错误；
    故选：C．

    点评 考查法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用，掌握控制变量法的方法，理解楞次定律的“来拒去留”的含义，注意能量守恒定律中，热能的来源．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．
    实验序号12345678
    F/N2.421.901.430.970.760.500.230.06
    ω/rad•s-128.825.722.018.015.913.08.54.3
    （1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表．请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象．
    （2）通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确．
    （3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3．
    （4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为0.038，单位是kg．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴沿水平方向．x＞0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；第三象限同时存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度大小为B2，电场强度大小为E．x＞0的区域固定一与x轴成θ=30°角的绝缘细杆．一穿在细杆上的带电小球a沿细杆匀速滑下，从N点恰能沿圆周轨道运动到x轴上的Q点，且速度方向垂直于x轴．已知Q点到坐标原点O的距离为$\frac{3}{2}$L，重力加速度为g，B1=7E$\sqrt{\frac{1}{10πgL}}$，B2=E$\sqrt{\frac{5π}{6gL}}$．空气阻力忽略不计，求：
    （1）带电小球a的电性及其比荷$\frac{q}{m}$；
    （2）带电小球a与绝缘细杆的动摩擦因数μ；
    （3）当带电小球a刚离开N点时，从y轴正半轴距原点O为h=$\frac{20πL}{3}$的P点（图中未画出）以某一初速度平抛一个不带电的绝缘小球b，b球刚好运动到x轴与向上运动的a球相碰，则b球的初速度为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．倾角为θ、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上，如图．下列结论正确的是（　　）
    A．木块受到的摩擦力大小是mgsinθ
    B．木块对斜面体的压力大小是mgcosθ
    C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinθ
    D．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=$\frac{1}{2}$kx2 （式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧长度的变化量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：
    ①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为d．
    ②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H．
    ③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．

    （1）A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量，这个物理量是弹簧的劲度系数k；请用m、d、g表示所示的物理量k=$\frac{mg}{d}$．
    （2）如果Ep=$\frac{1}{2}$kx2 成立，那么：
    A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=$\sqrt{2dH}$；
    B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=L$\sqrt{\frac{d}{2h}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．关于电容器和电容的概念，下列说法中不正确的是（　　）
    A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
    B．用电源对平板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷
    C．某一电容器不带电时，它的电容是零
    D．电容器的电容单位是法拉（F）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．下列说法中正确的是（　　）
    A．汤姆孙发现电子，并提出原子具有核式结构
    B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关
    C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
    D．“人造太阳”的核反应方程是${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．一个闭合线圈置于磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则（　　）
    A．穿过线圈的磁通量越小，线圈中产生的感应电动势越小
    B．穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大
    C．穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
    D．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，一带正电粒子质量为m，带电量为q，从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区，粒子初速度大小为v，则
    （1）粒子经过多长时间再次到达隔板？
    （2）到达点与P点相距多远？（不计粒子的重力）

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