17.在一個閉合鐵芯上繞兩個彼此絕緣的線圈A和B,線圈A的兩端與處于勻強磁場中的兩平行金屬導軌上放一金屬導體棒ab,線圈B與一電容器C相接,如圖所示,若要使電容器C的上極板帶正電,則導體棒ab(導軌電阻不計)的運動情況可能是( 。
A.沿軌道向右做勻速運動B.沿軌道向左做加速運動
C.沿軌道向右做減速運動D.沿軌道向左做減速運動

分析 導線ab運動時,切割磁感線產(chǎn)生感應電流,由右手定則判斷感應電流的方向.感應電流流過右線圈時,產(chǎn)生磁場,就有磁通量穿過左線圈,根據(jù)安培定則判斷感應電流產(chǎn)生的磁場方向,再根據(jù)楞次定律判斷左線圈中產(chǎn)生的電流方向,選擇符合題意的選項.

解答 解:A、導線ab勻速運動時,導線產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流恒定不變,右線圈產(chǎn)生的磁場恒定不變,穿過左線圈中的磁通量不變,沒有感應電流產(chǎn)生.故A錯誤.
    B、導線向左加速運動時,導線中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流增加,由右手定則判斷出來電流方向由a→b,根據(jù)安培定則判斷可知:右線圈產(chǎn)生的磁場方向:豎直向下,穿過左線圈的磁通量增大,由楞次定律判斷得知:左線圈產(chǎn)生順時針的感應電流,下極板帶正電.故B錯誤.
   C、導線向右減速運動時,導線中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流減小,由右手定則判斷出來電流方向由b→a,根據(jù)安培定則判斷可知:右線圈產(chǎn)生的磁場方向:豎直向下,穿過左線圈的磁通量減小,由楞次定律判斷得知:左線圈產(chǎn)生順時針方向的感應電流,下極極帶正電荷.故C錯誤;
  D、導線向左減速運動時,導線中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流減小,由右手定則判斷出來電流方向由a→b,根據(jù)安培定則判斷可知:右線圈產(chǎn)生的磁場方向:豎直向上,穿過左線圈的磁通量減小,由楞次定律判斷得知:左線圈產(chǎn)生逆時針的感應電流,上極板帶正電,故D正確.
故選:D.

點評 本題是有兩次電磁感應的問題,比較復雜,考查綜合運用右手定則、楞次定律和安培定則的能力,注意棒做加速與減速的區(qū)別.

練習冊系列答案
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11.把一本質(zhì)量為1kg的書,從距地面1.2m高的書架移到距地面2.0m高的書架,這本書的重力勢能增加了( 。
A.O.8 JB.8 JC.-8 JD.20 J

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12.在勻強磁場中,一矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的轉動軸勻速轉動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是(  )
A.t=0.01s時穿過線框的磁通量最小
B.t=0.01s時穿過線框的磁通量變化率最大
C.該線框勻速轉動的角速度大小為100π
D.電動勢瞬時值為22V時,線圈平面與中性面的夾角可能為45°

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5.如圖甲所示,一固定的矩形導體線圈水平放置,匝數(shù)n=100匝,面積S=0.04m2,總電阻r=1.0Ω,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場,變化規(guī)律如圖乙,線圈的兩端接一只電阻R=9.0Ω小燈泡,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值得表達式為e=nBmS$\frac{2π}{T}$cos$\frac{2π}{T}$t,其中Bm為磁感應強度的最大值,T為磁場變化的周期,不計燈絲電阻隨溫度的變化,求:

(1)流經(jīng)燈泡的電流的最大值Im;
(2)小燈泡消耗的電功率P;
(3)在磁感應強度B變化的$\frac{T}{4}$~$\frac{T}{2}$時間段,通過小燈泡的電荷量q.

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12.要測量某種合金的電阻率.
(1)若合金絲長度為L,直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ=$\frac{πR{D}^{2}}{4L}$.用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為0.650mm.

(3)閉合S1,當S2處于位置a時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V,I1=0.30A;當S2處于位置b時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V,I2=0.32A.根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷,當S2處于位置b(選填“a”或“b”)時,測量相對準確,測量值Rx=2.9Ω.(結果保留兩位有效數(shù)字)

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2.如圖所示,豎直圓筒內(nèi)壁光滑,高度20m,半徑為R=15cm,固定在水平面上,頂部邊沿有入口A.質(zhì)量為1kg的小球用長為L=0.1m的繩子系在天花板上,將小球拉起一定高度釋放,繩子最大拉力為20N,小球在A點邊沿恰好與繩子斷開,小球沿直徑AB飛入圓筒,小球在筒內(nèi)碰撞前后水平方向的速度等大反向,豎直方向的速度不變,碰撞時間忽略不計,取g=10m/s2,求:
(1)小球在筒內(nèi)碰撞的次數(shù)
(2)最后落地點位置距離A點的水平距離.

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9.某同學利用如圖1所示的裝置測量重力加速度g的值,如果一個半徑為R的盛有密度為ρ的液體的開口圓柱形容器以轉速n作勻速旋轉運動,那么,原始的水平液面就變成了凹面,其頂點為y=$\frac{(2πn)^{2}{R}^{2}}{4g}$(見圖1),如果用一垂直平面通過其旋轉軸去切該容器,液面曲線是一個拋物線,其公式為:y=$\frac{(2πn)^{2}{R}^{2}}{4g}$-$\frac{(2πn)^{2}{x}^{2}}{2g}$.
實驗時保持圓柱形容器的轉速n=100r/min,并測量出液面曲線在圖2中坐標中的一組(x,y)參數(shù),如表所示:(圓柱形容器內(nèi)半徑R=0.1m)
x/m2.0×10-22.5×10-23.0×10-23.5×10-24.0×10-24.5×10-2
y/m2.56×10-22.45×10-22.24×10-22.24×10-21.88×10-21.65×10-2
(1)由實驗數(shù)據(jù)得出圖所示的擬合直線,圖中縱軸表示x2,橫軸表示y.
(2)由擬合直線得到重力加速度g的值為9.842.
(3)若液體的密度偏大,重力加速度g的測量值不變.(選填:“偏大”、“偏小”或“不變”)

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6.質(zhì)量均勻分布的導電正方形線框abcd總質(zhì)量為m,邊長為l,每邊的電阻均為r0.線框置于xoy光滑水平面上,處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中.如圖,現(xiàn)將ab通過柔軟輕質(zhì)導線接到電壓為U的電源兩端(電源內(nèi)阻不計,導線足夠長),下列說法正確的是(  )
A.若磁場方向豎直向下,則線框的加速度大小為$\frac{4BlU}{3m{r}_{0}}$
B.若磁場方向沿x軸正方向,則線框保持靜止
C.若磁場方向沿y軸正方向,發(fā)現(xiàn)線框以cd邊為軸轉動,則$U>\frac{mg{r}_{0}}{2Bl}$
D.若磁場方向沿y軸正方向,線框以cd邊為軸轉動且cd邊未離開水平面,則線框轉動過程中的最大動能為$\frac{B{l}^{2}U}{{r}_{0}}-\frac{mgl}{2}$

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7.拱形屋頂是現(xiàn)在簡易建筑中常見的結構,如圖甲所,它的主要組成部分是穹形光滑支架上.在安裝過程中可用掛在兩支架上的繩子來達到省力的目.如圖乙所,-根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑滑輪懸掛-重物G,現(xiàn)將輕繩的-端固定于支架上的點A,另-端從C點沿支架緩慢地向B點靠近(C點與A點等高),則繩中拉力大小的變化情況是( 。
A.先變小后變大B.先變小后不變C.先變大后不變D.先不變后變小

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