18．如圖所示，光滑絕緣水平面上嵌入一無限長通電直導(dǎo)線．一質(zhì)量為0.02kg的金屬環(huán)在該平面內(nèi)以大小v0=2m/s、方向與電流方向成60°角的初速度滑出．則下列說法正確的是（　　）
A．金屬環(huán)最終將靜止在水平面上的某處
B．金屬環(huán)最終沿垂直導(dǎo)線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．金屬環(huán)受安培力方向始終和速度方向相反
D．金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能等于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做的功

分析 金屬環(huán)周圍有環(huán)形的磁場，金屬環(huán)向右上運(yùn)動(dòng)，磁通量減小，根據(jù)“來拒去留”可知，所受的安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反，使金屬環(huán)在垂直導(dǎo)線方向做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直導(dǎo)線方向的速度減為零，最終金屬環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為勻速沿導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，速度為原來速度的沿導(dǎo)線方向上的分量．

解答 解：ABC、金屬環(huán)周圍有環(huán)形的磁場，金屬環(huán)的運(yùn)動(dòng)可以分解為水平向右和沿導(dǎo)線方向的運(yùn)動(dòng)，而沿導(dǎo)線方向的分速度不變；
金屬環(huán)在水平方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量減小，根據(jù)“來拒去留”可知，所受的安培力將阻礙金屬圓環(huán)遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線，即安培力垂直直導(dǎo)線向左，安培力使金屬環(huán)在垂直導(dǎo)線方向做減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)垂直導(dǎo)線方向的速度減為零，只剩沿導(dǎo)線方向的速度，然后磁通量不變，無感應(yīng)電流，水平方向合力為零，故為勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A、B、C錯(cuò)誤．
D、金屬圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中只有安培力做功，根據(jù)功能關(guān)系可知屬環(huán)中產(chǎn)生的電能等于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做的功，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用及動(dòng)能定理或者是能量守恒的應(yīng)用，題目單一但是并不簡單，需要知識(shí)的活學(xué)活用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線MN沿導(dǎo)軌開始向右變速滑動(dòng)的過程中（導(dǎo)軌間有磁場，磁場方向垂直紙面向里），正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中（　�。�
A．一定有感應(yīng)電流B．一定沒有感應(yīng)電流
C．可能有也可能沒有感應(yīng)電流D．無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)每單位長度的電阻為r，空間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下；一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切，切點(diǎn)為棒的中點(diǎn)．棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中棒與圓環(huán)接觸良好．下列說法正確的是（　�。�
A．在運(yùn)動(dòng)過程中拉力的大小不斷變化
B．棒通過整個(gè)圓環(huán)所用的時(shí)間為 $\sqrt{\frac{2R}{a}}$
C．棒經(jīng)過環(huán)心時(shí)流過棒的電流為 $\frac{B\sqrt{2aR}}{πr}$
D．棒經(jīng)過環(huán)心時(shí)所受安培力的大小為  $\frac{8{B}^{2}R\sqrt{2aR}}{πr}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．下列說法中正確的有 （　　）
A．用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)勁，說明此時(shí)氣體分子之間的分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力
B．合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w
C．空載的卡車停在水平地面上，在緩慢裝載沙子的過程中，胎內(nèi)氣體可視為理想氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體對(duì)外放熱
D．汽車尾氣中含有多種有害氣體污染空氣，可以想辦法使它們自發(fā)分離，既清潔了空氣又變廢為寶．
E．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5μm懸浮顆粒物，在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其左端連接有固定電阻R，導(dǎo)軌上停放一電阻為r的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．t=0時(shí)，對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌方向的外力使其開始按如下規(guī)律運(yùn)動(dòng)：取右為正方向，棒的速度隨時(shí)間變化規(guī)律為v=v0sinωt，其中v0和ω為已知常數(shù)．已知金屬桿ab始終在電阻R的右側(cè)運(yùn)動(dòng)，則（　　）
A．t=$\frac{10π}{3ω}$時(shí)，桿中電流由b流向a
B．t=$\frac{π}{ω}$時(shí)，穿過閉合回路的磁通量最大
C．t=$\frac{π}{3ω}$時(shí)，安培力對(duì)棒做功的功率大小為$\frac{\sqrt{3}{B}^{2}{L}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{2（R+r）}$
D．t=0到t=$\frac{10π}{3ω}$的時(shí)間內(nèi)，R的發(fā)熱量為$\frac{500π{B}^{2}{L}^{2}{{v}_{0}}^{2}R}{ω（R+r）^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．由不計(jì)電阻的導(dǎo)體構(gòu)成的平行軌道框架，頂端連接一個(gè)阻值為R的電阻，如圖所示，軌道寬度為L，有一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直橫跨在軌道上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向下，導(dǎo)體棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒從P位置由靜止釋放，到達(dá)N位置時(shí)以最大速度vm開始做勻速運(yùn)動(dòng)，P、N位置間的高度差為h．據(jù)此判斷下列論述中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒的最大加速度為am=g（sinθ-μcosθ）
B．導(dǎo)體棒下滑的最大速度${v_m}=\frac{mgsinθ（R+r）}{{{B^2}{L^2}}}$
C．從P位置運(yùn)動(dòng)到N位置過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱$Q=mgh-\frac{1}{2}mv_m^2$
D．從P位置運(yùn)動(dòng)到N位置過程中，通過電阻R的電荷量$q=\frac{BLh}{sinθ（R+r）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，靜止在地球表面的a、b兩物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是 （　�。�
A．物體b的線速度比物體a的線速度小
B．物體a、b所受合力都指向地心
C．物體a、b的角速度一樣大
D．物體b的向心加速度比物體a向心加速度小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．發(fā)生下述哪一種情況時(shí)，單擺周期會(huì)增大（　　）
A．增大擺球質(zhì)量B．增加擺長
C．減小單擺振幅D．將單擺由山下移到山頂
E．把單擺放在減速上升的升降機(jī)中   

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖甲所示是游樂場中過山車的實(shí)物圖片，可將過山車的一部分運(yùn)動(dòng)簡化為圖乙的模型圖，此模型中所有軌道都是光滑的．現(xiàn)使小車（視作質(zhì)點(diǎn)）從左側(cè)軌道距B點(diǎn)高h(yuǎn)=0.25m處（圖中未標(biāo)出）由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)為圓軌道的最低點(diǎn)，小車進(jìn)入圓軌道后，恰好能通過軌道的最高點(diǎn)A處．不計(jì)空氣阻力，小車的質(zhì)量m=1.0kg，g取10m/s2．求：

（1）小車通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；
（2）圓軌道的半徑R的大小；
（3）小車通過到圓軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小FB．

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