12．如圖所示，用一根長為L、質(zhì)量不計的細(xì)桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且d0＜＜L．先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦．金屬線框向左進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流的方向為逆時針（選填“順時針”，“逆時針”）；金屬線框最終將在磁場內(nèi)做簡諧運(yùn)動．

分析 由楞次定律可得出線圈進(jìn)入磁場及離開磁場時的電流方向，因線圈只有在經(jīng)過邊界時才產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，消耗機(jī)械能；則可得出單擺最終的運(yùn)動情況．

解答 解：金屬線框向左進(jìn)入磁場時，由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向為 a→d→c→b→a，即為逆時針．
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，線圈每次經(jīng)過邊界時都會消耗機(jī)械能，故可知，金屬線框 dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等．如此往復(fù)擺動，最終金屬線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)擺動，由于 od≤L，單擺做簡諧運(yùn)動的條件是擺角小于等于10 度，故最終在磁場內(nèi)做簡諧運(yùn)動．
故答案為：逆時針，簡諧．

點(diǎn)評 右手定則、楞次定律和簡諧運(yùn)動的條件是高中必須掌握的知識，本題由于有的學(xué)生不能分析出金屬線框最后的運(yùn)動狀態(tài)，故本題的難度較大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，一質(zhì)量為ma的滑塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點(diǎn)，另一質(zhì)量為mb的滑塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）靜止在軌道的底端B處，A點(diǎn)和圓弧對應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高．
（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接，釋放滑塊ma的同時給mb一個向右的初速度vb，ma滑至水平面時的速度是va（va＞vb），相碰之后ma、mb的速度分別是va′、vb′，假設(shè)相碰過程中兩滑塊之間的作用力是恒力，在上述簡化情況下由牛頓定律導(dǎo)出動量守恒定律的表達(dá)式：mava+mbvb=mava′+mbvb′

（2）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接（足夠長），mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時無機(jī)械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma＜mb．
（3）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接．已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時針勻速運(yùn)行的速率為v0=1m/s，B點(diǎn)到傳送帶水平面右端點(diǎn)C的距離為L=2m．mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起（mc）運(yùn)動，當(dāng)mc運(yùn)動到C點(diǎn)時速度恰好為零．求mc從開始運(yùn)動到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q，（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，兩端封閉注滿清水的數(shù)值玻璃管中，有一圓柱形的紅蠟塊，當(dāng)蠟塊在玻璃管內(nèi)開始勻速上升的同時，將玻璃管貼著黑板沿水平方向從靜止開始向右做勻加速移動．則（　　）
A．以玻璃管為參考系，蠟塊豎直向上做勻加速直線運(yùn)動
B．以玻璃管為參考系，蠟塊斜向上做勻加速直線運(yùn)動
C．以黑板為參考系，蠟塊做初速度豎直向上的勻變速曲線運(yùn)動
D．以黑板為參考系，蠟塊做初速度水平向右的勻變速曲線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列關(guān)于單位制的說法中正確的是（　�。�
A．在國際單位制中，力（F）、質(zhì)量（M）、時間（t）是基本物理量
B．在國際單位制中，牛頓（N）、千克（kg）、秒（s）是基本單位
C．在國際單位制中，速度的國際單位千米/小時（km/h）是導(dǎo)出單位
D．只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是F=ma

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．游泳運(yùn)動員以相對于水流恒定的速率垂直河岸過河，當(dāng)水速突然增大時，則過河（　�。�
A．路程增加、時間增加B．路程增加、時間不變
C．路程增加、時間縮短D．路程、時間都不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．一個質(zhì)量為m的木塊靜止在粗糙的水平面上，木塊與水平面間的滑動摩擦力大小為2F0，某時刻開始受到如圖所示的水平拉力的作用，下列說法正確的是（　�。�
A．0到t0時間內(nèi)，木塊的位移大小為 $\frac{{3{F_0}t_0^2}}{2m}$
B．t0時刻合力的功率為$\frac{{8F_0^2{t_0}}}{m}$
C．0到t0時間內(nèi)，水平拉力做功為$\frac{2F_0^2t_0^2}{m}$
D．2t0時刻，木塊的速度大小為$\frac{{{F_0}{t_0}}}{m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．“太空粒子探測器”主要使命之一是在太空中尋找“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”，探索宇宙的起源的奧秘，是人類在太空中進(jìn)行的最大規(guī)模的科學(xué)實(shí)驗．探測器核心部件是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡化如下：如圖所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心平行半圓弧面，圓心為O，外圓弧面AB的半徑為L，電勢為φ1，內(nèi)圓弧面CD的半徑為$\frac{L}{2}$，電勢為φ2．足夠長的收集板MN平行邊界ACDB，O到MN板的距離為L．在邊界 ACDB和收集板MN之間加一個圓心為O，半徑為L，方向垂直紙面向里的半圓形勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0．假設(shè)太空中漂浮著某種帶正電的反物質(zhì)粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場從靜止開始加速，不計粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊懀?br />（1）反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電量與正粒子相等但電性相反，如負(fù)電子為正電子的反物質(zhì)．若正電子和負(fù)電子相遇發(fā)生湮滅（質(zhì)量完全虧損），轉(zhuǎn)化成一對同頻率光子（γ）寫出上述核反應(yīng)方程，并計算該光的波長λ；（已知電子的質(zhì)量為me，普朗克常量為h）
（2）若發(fā)現(xiàn)從AB圓弧面收集到的粒子有$\frac{2}{3}$能打到MN板上（不考慮過邊界ACDB的粒子），求漂浮粒子的比荷$\frac{q}{m}$；
（3）隨著所加磁場大小的變化，試定量分析收集板MN上的收集粒子的效率η和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．100匝的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢為e=100$\sqrt{2}$sin（100πt+$\frac{π}{3}$）V，下列說法正確的是（　�。�
A．交變電動勢有效值為100VB．交變電動勢有效值為100$\sqrt{2}$V
C．穿過線圈的最大磁通量為$\frac{\sqrt{2}}{π}$WbD．穿過線圈的最大磁通量為$\frac{\sqrt{2}}{100π}$Wb

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