18.如圖甲所示,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域,MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界,邊界的寬度為S,并與線框的bc邊平行,磁場方向與線框平面垂直.現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落,圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v-t圖象(其中OA、BC、DE相互平行).已知金屬線框的邊長為L(L<S)、質(zhì)量為m,電阻為R,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,圖象中坐標軸上所標出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量.(下落過程中bc邊始終水平)根據(jù)題中所給條件,以下說法正確的是( 。
A.t2是線框全部進入磁場瞬間,t4是線框全部離開磁場瞬間
B.從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止,感應(yīng)電流所做的功為mgS
C.V1的大小可能為$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.線框穿出磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量比線框進入磁場過程中流經(jīng)框橫截面的電荷量多

分析 根據(jù)圖象得出線框在穿越磁場整個過程中的運動規(guī)律,根據(jù)動能定理求出感應(yīng)電流做功情況.抓住線框全部進入磁場時,可能重力和安培力平衡求出速度的大。鶕(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$判斷通過線框的電荷量大小.

解答 解:A、因線框全部進入磁場后和全部出離磁場后均做加速度為g的勻加速運動,故由圖線可知,t2是線框全部進入磁場瞬間,t4是線框全部離開磁場瞬間,故A正確;
B、從bc邊進入磁場時線框的速度為v2,ad邊離開磁場時線框的速度為v1,此過程中線圈的機械能的減小量為:△E=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}+mg(L+S)$,則產(chǎn)生的電能為:△E=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}+mg(L+S)$,則感應(yīng)電流所做的功為W=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}+mg(L+S)$,故B錯誤;
C、線圈全部進入磁場時可能達到了最小速度,即滿足mg=B$\frac{BL{v}_{m}}{R}$L,即v1的大小可能為vm=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故C正確;
D、根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$可知,線圈進入磁場和出離磁場時磁通量的變化量相等,故線框穿出磁場過程中,流經(jīng)線框橫截面的電荷量等于線框進入磁場過程中流經(jīng)框橫截面的電荷量,故D錯誤;
故選:AC.

點評 解決本題的關(guān)鍵通過圖線理清線框在整個過程中的運動規(guī)律,結(jié)合動能定理、共點力平衡進行求解,掌握電量的經(jīng)驗表達式q=$\frac{△Φ}{R}$,并能熟練運用.

練習冊系列答案
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8.如圖所示,矩形線圈abcd繞OO′軸在磁感應(yīng)強度為0.2T的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動.已知線圈面積為0.1m2,線圈共有100匝.如果從圖示位置開始計時,經(jīng)0.5s線圈轉(zhuǎn)動90°,則穿過線圈磁通量的變化量△ϕ=0.02Wb,線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E=4V.

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9.質(zhì)量m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點,現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊移動16m距離后撤去,物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點,A、B兩點相距x=20m,g取10m/s2,求:
(1)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t.

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6.“天宮一號”被長征二號火箭發(fā)射后,準確進入預(yù)定軌道,如圖所示,“天宮一號”在軌道1上運行4周后,在Q點開啟發(fā)動機短時間加速,關(guān)閉發(fā)動機后,“天宮一號”沿橢圓軌道2運行到達P點,開啟發(fā)動機再次加速,進入軌道3繞地球做圓周運動.“天宮一號”在圖示軌道1、2、3上正常運行時,下列說法正確的是( 。
A.“天宮一號”在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.“天宮一號”在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C.“天宮一號”在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度
D.“天宮一號”在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點的加速度

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13.如圖所示,質(zhì)量相等的物塊A、B疊放在光滑水平面上.兩輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻壁上,另一端分別與A、B相連接.兩彈簧的原長相同,與A相連的彈簧的勁度系數(shù)小于與B相連的彈簧的勁度系數(shù).開始時A、B處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對物塊B施加一水平向右的拉力,使A、B一起向右移動到某一位置又處于靜止狀態(tài)(A、B無相對滑動,彈簧處于彈性限度內(nèi)),撤去這個拉力后(  )
A.A受到的合力總等于彈簧對B的彈力
B.A受到的合力總大于彈簧對B的彈力
C.A受到的摩擦力始終與彈簧對它的彈力方向相同
D.A受到的摩擦力與彈簧對它的彈力方向有時相同,有時相反

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3.某學(xué)習小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條…,完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.

(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺(填測量工具)和交流電源(填“交流”或“直流”);
(2)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是D
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是B
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)                B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處             D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(4)在正確操作情況下,打在紙帶上的點,并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的HK部分進行測量(根據(jù)上面所示的紙帶回答)

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10.把一個平行玻璃板壓在另一個平行玻璃板上,一端用薄片墊起,構(gòu)成空氣劈尖,讓單色光從上方射入(如圖),這時可以看到亮暗相間的條紋,下面關(guān)于條紋的說法中正確的是( 。
A.干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在空氣劈尖膜的上下兩表面反射的兩列光波疊加的結(jié)果
B.干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果
C.將薄片向劈尖移動使劈角變大時,條紋變疏
D.將上玻璃板向上平移少許,條紋向著劈尖移動

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7.如圖甲所示,一個匝數(shù)N=100的矩形閉合導(dǎo)線框abcd處于范圍足夠大的勻強磁場中,線框電阻R=0.5Ω,ab、ad的邊長分別為Ll=0.2m、L2=0.1m;磁感應(yīng)強度B的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.
(1)求0~4s時間內(nèi),回路中電流I1的大小和方向;
(2)求2s時刻ab邊受到的安培力大小F;
(3)在4s 后線框繞cd邊以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動,計算線框中感應(yīng)電流的有效值I2,并求線框從中性面開始轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電量q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.在物理學(xué)中,下列物理量中是矢量的是( 。
A.功率B.電流C.電勢D.加速度

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