4.如圖所示,為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正,磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量∅為正值,外力F向右為正.則以下能反映線框中的磁通量∅、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化規(guī)律圖象的是( 。
A.B.
C.D.

分析 由線圈的運(yùn)動(dòng)可得出線圈中磁通量的變化;由則由法拉第電磁感應(yīng)定律及E=BLV可得出電動(dòng)勢(shì)的變化;由歐姆定律可求得電路中的電流,則可求得安培力的變化;由P=I2R可求得電功率的變化.

解答 解:A、當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),位移在0-L內(nèi),磁通量開始均勻增加,當(dāng)全部進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)時(shí)達(dá)最大,且為負(fù)值;位移在L-2L內(nèi),向里的磁通量增加,總磁通量均勻減;當(dāng)位移為1.5L時(shí),磁通量最小,為零,位移在1.5L到2L時(shí),磁通量向里,為正值,且均勻增大.位移在2L-2.5L時(shí),磁通量均勻減小至零.在2.5L-3L內(nèi),磁通量均勻增大,且方向向外,為負(fù)值.在3L-4L內(nèi),磁通量均勻減小至零,且為負(fù)值.故A正確;
B、當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),由E=BLv可知,E保持不變,由右手定則知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針方向,為正值;線框開始進(jìn)入第二個(gè)和第三個(gè)磁場(chǎng)時(shí),左右兩邊同時(shí)切割磁感線,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為2BLv,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針方向,為正值;完全在第三個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),左邊切割磁感線,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針方向,為正值;故B正確;
C、因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反,故拉力應(yīng)一直向右,故C錯(cuò)誤;
D、拉力的功率P=Fv,因速度不變,而在線框在第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),電流為定值,拉力也為定值;兩邊分別在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí),由B的分析可知,電流加倍,故安培力加培,功率加倍;此后從第二個(gè)磁場(chǎng)中離開時(shí),安培力應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場(chǎng)中的安培力,故D正確;
故選:ABD.

點(diǎn)評(píng) 在解答圖象問題時(shí)要靈活解法,常常先運(yùn)用排除法,再根據(jù)物理規(guī)律得到解析式等進(jìn)行解答.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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14.如圖所示,以水平初速度v0=10m/s秒拋出的物體,飛行一段時(shí)間后,垂直地撞在傾角θ=30°的斜面上,重力加速度取10m/s2,可知物體完成這段飛行的時(shí)間是( 。
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15.關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是( 。
A.地球同步衛(wèi)星和地球同步,因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的
B.地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定,但高度和速度可以選擇,高度增加,速度增大,高度降低,速度減小
C.地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空,相對(duì)地面可以運(yùn)動(dòng)
D.以上均不正確

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12.已知在t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖實(shí)線所示,在t2時(shí)刻該波的波形如圖虛線所示.t2-t1=0.02s.求:
(1)該波可能的傳播速度.
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19.N年后,中國(guó)科學(xué)家突然在宇宙深處發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的星球,該星球上有水,有空氣,環(huán)境與地球極為相似.立即派“龍飛船”前去考查,“龍飛船”在抵近這星球后,以該星球?yàn)橹行,繞該星球做軌道半徑為r,周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng),并測(cè)得該星球的半徑為R,求該星球的質(zhì)量M和密度ρ

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9.如圖所示,等腰直角三角形ABC中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),比荷相同的兩個(gè)粒子沿AB方向射入磁場(chǎng),分別從AC邊上的D(AC的中點(diǎn)),C兩孔射出,則( 。
A.從C,D兩孔射出的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑大小之比為RC:RD=2:1
B.從C,D兩孔射出的粒子的出射速度大小之比為WC:WD=1:1
C.從C,D兩孔射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期之比為TC:TD=2:1
D.從C,D兩孔射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為tC:tD=1:1

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16.如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°,物體A、B通過細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè),P為固定在斜面上且與斜面垂直的光滑擋板,物體A、B的質(zhì)量分別為m和4m,開始時(shí)用手托住物體,滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直,且左邊的細(xì)繩與斜面平行,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),A距離地面高度為h時(shí)開始下落,在A下落至地面前的瞬間,物體B恰好對(duì)擋板無壓力.空氣阻力不計(jì),下列關(guān)于物體A的說法正確的是( 。
A.在下落至地面前的過程中機(jī)械能守恒
B.在下落至地面前的瞬間速度一定為零
C.在下落至地面前的過程中對(duì)輕彈簧做的功為mgh
D.在下落至地面前的過程中,可能一直在做加速運(yùn)動(dòng)

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13.(1)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,為了正確描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,在固定弧形斜槽時(shí),應(yīng)注意使斜槽末端水平;實(shí)驗(yàn)時(shí),每次使小球由靜止?jié)L下都應(yīng)注意從同一高度.
(2)如圖所示為一個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分,圖中背景方格的邊長(zhǎng)為5cm,如果取g=10m/s2,則:
①閃光的頻率是10Hz;
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14.某同學(xué)為了測(cè)定一根輕彈簧壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能的大小,將彈簧的一端固定在光滑水平桌面上,如圖所示,用已知質(zhì)量為m的鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短,而后突然釋放,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為鋼球的動(dòng)能,鋼球?qū)⒀厮椒较蝻w出桌面,實(shí)驗(yàn)時(shí):
(1)還需要測(cè)定的物理量及物理量的符號(hào)是桌面高度h,鋼球落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離S;
(2)計(jì)算彈簧最短時(shí)彈性勢(shì)能的關(guān)系式是Ep=$\frac{{ms}^{2}g}{4h}$.

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