8．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一用相同材料制成的導(dǎo)體框abc，b為半圓弧的頂點(diǎn)．磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體框平面，在ac兩端接一直流電源，如圖所示，則（　�。�
A．導(dǎo)體框abc所受安培力的合力為零
B．導(dǎo)體框abc的圓弧段所受安培力為零
C．導(dǎo)體框abc所受安培力的合力垂直于ac向下
D．導(dǎo)體框abc所受安培力的合力垂直于ac向上

分析 圖中電流向右，abc段的等效長(zhǎng)度為ac，用左手定則判斷安培力方向，對(duì)于半圓弧形導(dǎo)線，也可以采用微元法考慮．

解答 解：圖中ac段電流向右，根據(jù)左手定則，安培力垂直于ac向上；
圖中abc段，可以采用微元法分割為n段，每段看作直線電流，根據(jù)左手定則并結(jié)合對(duì)稱性，其受安培力的合力垂直于ac向上；
故導(dǎo)體框abc所受安培力的合力垂直于ac向上，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題考查安培力方向的判斷，要結(jié)合微元法分析；
1．安培力的方向
（1）用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)．讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．
（2）安培力方向的特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B、I決定的平面．
2．安培力的大小
（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)=BILsinθ；
（2）當(dāng)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)，安培力最大，為F=BIL；
（3）當(dāng)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)，安培力等于零．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以$\frac{g}{2}$的加速度靜止開(kāi)始豎直落下至地面，則下落過(guò)程中（　�。�
A．物體的重力做的功為mghB．物體的機(jī)械能減少了mgh
C．物體的重力勢(shì)能減少了$\frac{mgh}{2}$D．物體的動(dòng)能增加$\frac{3mgh}{2}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，定滑輪質(zhì)量忽略不計(jì)，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m，B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u，A與地面間距離為h．兩物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A落到地面時(shí)，B的速度多大？繩子的拉力對(duì)B做多少功？若B與桌面邊緣足夠遠(yuǎn)，B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)能滑動(dòng)多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖甲所示，在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)麥克斯韋電磁理論，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí)，會(huì)在空間激發(fā)恒定的感生電場(chǎng)，其電場(chǎng)線是在水平面內(nèi)的一系列沿順時(shí)針?lè)较虻耐膱A，圓心與磁場(chǎng)區(qū)域的中心O重合．在半徑為r的圓周上，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等，并且可以用E=$\frac{?}{2πr}$計(jì)算，式中?為由于磁場(chǎng)均勻變化而在半徑為r的圓周上產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)．
如圖乙所示，在圖甲的磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，在光滑水平支撐面上放置一半徑為r（r＜R）的由絕緣材料制成的細(xì)圓環(huán)，圓心和磁場(chǎng)區(qū)域的中心O重合．細(xì)圓環(huán)的質(zhì)量為m，電荷量為+q（q＞0），且質(zhì)量和電荷量都均勻分布．在時(shí)間t0內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度由0均勻增加到B0，此后保持B0不變．（假設(shè)圓環(huán)的電荷量保持不變，忽略圓環(huán)上電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)激發(fā)的磁場(chǎng)和相對(duì)論效應(yīng)）

（1）求時(shí)間t0內(nèi)圓環(huán)所在位置感生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；
（2）磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)圓環(huán)開(kāi)始繞圓心O無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，求圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大��；
（3）當(dāng)圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試判斷圓環(huán)上的電荷受到的洛倫茲力的方向，并求圓環(huán)中張力（或擠壓力）的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，L1、L2和L3是相同型號(hào)的白熾燈，L1與電容器C串聯(lián)，L2與帶鐵芯的線圈L串聯(lián)，L3與一個(gè)定值電阻R串聯(lián)．當(dāng)a、b間接電壓有效值為U、頻率為f的正弦式交流電源時(shí)，三只燈泡的亮度相同．現(xiàn)在a、b間接另一正弦式交流電源，發(fā)現(xiàn)燈泡L1變亮、L2變暗、L3亮度不變．由此可知，另一正弦式交流電源可能是（　�。�
A．電壓有效值小于U，而頻率大于fB．電壓有效值大于U，而頻率大于f
C．電壓有效值仍為U，而頻率小于fD．電壓有效值仍為U，而頻率大于f

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．某實(shí)驗(yàn)小組用圖1實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系．鐵架臺(tái)豎直固定放置在水平桌面上，將長(zhǎng)木板傾斜放置，一端固定在水平桌面邊緣P處，另一位置放置在鐵架臺(tái)的鐵桿上，忽略鐵桿粗細(xì)，木板與鐵桿接觸處記為Q，P處放置一光電門(mén)．
實(shí)驗(yàn)步驟是：
①用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊的擋光片寬度L，用天平測(cè)出滑塊的質(zhì)量m
②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板在鐵架臺(tái)上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)．在鐵架臺(tái)豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測(cè)出Q1到水平面的高度H
③保持P位置不變，長(zhǎng)木板一端放置在鐵架臺(tái)豎直桿Q2上．用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從木板上的Q2位置由靜止釋放，由光電門(mén)計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t1
④保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端在鐵架臺(tái)上的放置位置，重復(fù)步驟③數(shù)次
Ⅰ．滑塊沿長(zhǎng)木板由Q2運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中，用測(cè)量的物理量回答下列問(wèn)題（已知重力加速度為g）：
（1）滑塊動(dòng)能的變化量△Ek=$\frac{m{L}^{2}}{2{{t}_{1}}^{2}}$
（2）滑塊克服摩擦力做的功Wf=mgH
（3）合力對(duì)滑塊做的功W合=mgh1

Ⅱ．某學(xué)生以鐵架臺(tái)豎直桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標(biāo)，以滑塊通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間的平方倒數(shù)$\frac{1}{{t}^{2}}$為縱坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描點(diǎn)畫(huà)出如圖2所示直線，若圖線過(guò)原點(diǎn)，且圖線斜率k=$\frac{2g}{{L}^{2}}$，則能證明合外力做的功等于物體動(dòng)能增量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖甲所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為θ=45°，緊靠磁場(chǎng)右上邊界放置長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d的平行金屬板M、N，磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上，O1、O2為電場(chǎng)左右邊界中點(diǎn)．在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)（取豎直向下為正方向）．某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上以不同初速度同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的質(zhì)量為m、電量為+q的粒子a和b；結(jié)果粒子a恰從O1點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)中的O2點(diǎn)射出；粒子b恰好從M板左端邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)；不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，電場(chǎng)周期T未知；求：

（1）粒子a、b從磁場(chǎng)邊界射出時(shí)的速度va、vb；
（2）粒子a從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到O2點(diǎn)射出電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；
（3）如果金屬板間交變電場(chǎng)的周期T=$\frac{4m}{qB}$，粒子b從圖乙中t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)，求要使粒子b能夠穿出板間電場(chǎng)，E0滿足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

17．空調(diào)在制冷過(guò)程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器（銅管）液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水份越來(lái)越少，人會(huì)感覺(jué)干燥．某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V=1.0×103cm3．已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1．則該液化水中含有水分子的總數(shù)N=3×1025個(gè)，一個(gè)水分子的直徑d=4×10-10m．（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．紅外線比紫外線更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象
B．在國(guó)際單位制中，力學(xué)的基本單位是千克、牛頓、秒
C．牛頓通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，用到的物理思想方法屬于“理想實(shí)驗(yàn)”法
D．愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為E=mc2，對(duì)宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體不成立

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同步練習(xí)冊(cè)答案