19．如圖甲所示，正方形金屬框abcd放在絕緣的光滑水平面上，在垂直于bc邊的水平恒力F作用下由靜止開始滑行，滑行過程中穿過邊界與bc平行、寬度為L的勻強(qiáng)磁場．設(shè)金屬框在滑行過程中的速度為v，位移為x，那么v2-x圖象如圖乙所示．已知金屬框的總電阻R=1.5Ω，水平恒力F=0.5N，均強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，則下列說法正確的是（　　）
A．金屬框勻速運(yùn)動過程中感應(yīng)電流先為順時針方向、后為逆時針方向
B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為1.0T
C．金屬框的穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為0.5J
D．金屬框在磁場中磁通量的最大值為0.5Wb

分析 （1）從s=0到s1=0.9m過程中，金屬框作勻加速度運(yùn)動，0.9至1.9做勻速運(yùn)動；金屬框一邊進(jìn)入磁場到另一邊出磁場的位移，求出磁場的寬度d．
（2）線框進(jìn)入磁場時做勻速直線運(yùn)動，v2=9，求出線框進(jìn)入磁場的速度，由安培力公式和拉力平衡可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（3）由拉力的功可求得產(chǎn)生的電能．

解答 解：A、由右手定則可知，線框進(jìn)入磁場時，電流先為逆時針，再為順時針；故A錯誤；
B、由圖可知，由圖象可以看出，從線框下邊進(jìn)磁場到上邊出磁場，線框均做勻速運(yùn)動．
△s=2L=19-9=10m，解得L=0.5m，
線圈在磁場中做勻速運(yùn)動，勻速運(yùn)動的速度為3m/s；則有F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}V}{R}$；解得：B=1.0T；故B正確；
C、線框在磁場中運(yùn)動時做勻速直線運(yùn)動，拉力的功等于內(nèi)能的增加量；故內(nèi)能增加量Q=F2L=0.5×2×0.5=0.5J；故C正確；
D、當(dāng)線框全部進(jìn)入時磁通量最大，最大值為BL2=1×25=25wb；故D錯誤；
故選：B．

點評 解決本題的關(guān)鍵理清金屬框的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和共點力平衡進(jìn)行求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示為受迫振動的演示裝置，當(dāng)單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則下列說法正確的是（　�。�
A．只有A、C擺振動周期相等B．A擺的振幅比B擺小
C．C擺的振幅比B擺小D．A、B、C三擺的振動周期相等

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．在火箭的實驗平臺上放有測試儀器，火箭起動后以$\frac{g}{2}$的加速度豎直勻加速上升，到某一高度時儀器對平臺的壓力為起動前對平臺壓力的$\frac{17}{18}$，求：此時火箭離地面的高度？（已知地球半徑為R，地面重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示為某列車車廂內(nèi)可實時顯示相關(guān)信息的顯示屏的照片，甲處顯示為“9：28”，乙處顯示為“201km/h”，圖中甲、乙兩處的數(shù)據(jù)分別表示了兩個物理量，下列說法中正確的是（　　）
A．甲處表示時刻，乙處表示瞬時速度B．甲處表示時間，乙處表示瞬時速度
C．甲處表示時刻，乙處表示平均速度D．甲處表示時間，乙處表示平均速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，一個高為H=60cm，橫戴面積S=10cm2的圓柱形豎直放置的導(dǎo)熱氣缸，開始活塞在氣缸最上方，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，現(xiàn)在活塞上輕放一個質(zhì)量為5kg的重物，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，測得活塞與氣缸底部距離變?yōu)閔，已知外界大氣壓強(qiáng)始終為ρ0=1×105Pa，不計活塞質(zhì)量及其與氣缸之間的摩擦，取g=10m/s2，求：
（1）在此過程中被封閉氣體與外界交換的熱量．
（2）若開始環(huán)境溫度為27℃，現(xiàn)將氣缸開口朝上整體豎直放在87℃的熱水系統(tǒng)中，則穩(wěn)定后活塞與氣缸底部距離變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，空間中第二、三象限存在電、磁場區(qū)域，以45°線分界線，勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場方向垂直于分界線向上，一帶負(fù)電的離子在分界線上的A點以一定速度垂直分界線射入磁場區(qū)域，其軌跡在半個周期內(nèi)恰與y軸相切，已知A到原點O的距離為（1+$\sqrt{2}$）m，該負(fù)離子的比荷$\frac{q}{m}$=107C/kg，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，電場強(qiáng)度大小E=$\frac{\sqrt{2}+1}{5}$×106V/m，不計離子的重力．
（1）求負(fù)離子在磁場中運(yùn)動的速度v1的大�。�
（2）求負(fù)離子經(jīng)過x軸時速度v2的大小．
（3）若t=0時刻從A點射入相同比荷的正離子，求自A點至粒子第三次通過分界線的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．在2015年元旦學(xué)校師生聯(lián)歡晚會上，小強(qiáng)同學(xué)表演魔術(shù)時，將一小型磁鐵藏在自己的袖子里，然后對著一用細(xì)線懸掛的金屬小球指手畫腳，結(jié)果小球在他“神奇魔力”作用下緩慢的飄動起來．假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的Q的左上方某一位置C（CQ與豎直方向的夾角為θ）時，懸掛小球的細(xì)線偏離豎直方向的夾角也是θ，如圖所示．已知小球的質(zhì)量為m，該同學(xué)（含磁鐵）的質(zhì)量為M，重力加速度為g．
（1）畫出金屬小球的受力圖，并求出細(xì)線對小球拉力的大��；
（2）畫出該同學(xué)的受力圖，并求地面作用于該同學(xué)的支持力和摩擦力的大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T的勻強(qiáng)磁場中，有一個半徑r=0.5m的金屬圓環(huán)，圓心為O．圓環(huán)所在的平面與磁感線重直．OA是一個金屬棒，它沿著順時針方向以20rad/s的角速度繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動．A端始終與圓環(huán)相接觸，OA棒的電阻R=3Ω，圖中定值電阻R1=100Ω、R2=1Ω，電容器的電容C=100pF．圓環(huán)和連接導(dǎo)線的電阻忽略不計，則：
（1）電容器的帶電荷量是多少？哪個極板帶正電？
（2）當(dāng)把R2換成電阻R3時，發(fā)現(xiàn)電源的輸出功率不變，則R3的阻值為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．關(guān)于某力做功的功率，下列說法正確的是（　�。�
A．該力越大，其功率就越大
B．該力在單位時間內(nèi)做的功就越多，其功率就越大
C．功率越大說明該力做的功越多
D．功率越小說明該力做功越慢

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