1.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上下邊界水平,寬度為L(zhǎng),方向垂直紙面向里.質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l(l<L)的正方形導(dǎo)線框abcd始終沿豎直方向穿過(guò)該磁場(chǎng),已知cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0,ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度也為v0,重力加速度的大小為g.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同
B.線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向相反
C.線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中克服安培力所做的功為mg(L+l)
D.線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)

分析 根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,結(jié)合左手定則判斷線框所受的安培力方向.根據(jù)動(dòng)能定理,抓住動(dòng)能的變化量為零,求出克服安培力做功的大小.

解答 解:A、線框進(jìn)磁場(chǎng)時(shí),cd邊切割,根據(jù)右手定則知,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框出磁場(chǎng)時(shí),ab邊切割,根據(jù)右手定則知,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針,故A錯(cuò)誤.
B、線框進(jìn)磁場(chǎng)時(shí),cd邊的電流方向?yàn)閏到d,根據(jù)左手定則知,線框所受的安培力方向向上,出磁場(chǎng)時(shí),ab邊的電流方向?yàn)閍到b,根據(jù)左手定則知,線框所受的安培力向上,即線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向相同,故B錯(cuò)誤.
C、cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0,ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度也為v0,動(dòng)能的變化量為零,根據(jù)動(dòng)能定理知,重力做功等于克服安培力做功,則克服安培力做功W=mg(L+l),故C正確.
D、線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程,可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng),由于線框完全在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng),cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度和ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相等,都是v0,則線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程一定做減速運(yùn)動(dòng),不可能加速,故D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)剡x擇研究過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求出克服安培力所做的功,以及會(huì)根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析出線框的運(yùn)動(dòng)情況.

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:填空題

16.一矩形線圈,面積是0.05m2,共100匝,線圈電阻為2Ω,外接電阻為R=8Ω,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{1}{π}$T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以300r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=50sin10πt(V);線圈從開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)$\frac{1}{30}$s時(shí),線圈中電流的瞬時(shí)值為4.33A;外電路電阻R兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為U=40sin10πt(V)..

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.2克某放射性樣品經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后用天平再次測(cè)量該樣品,質(zhì)量為1克
B.康普頓效應(yīng)深入地揭示了光具有波動(dòng)性
C.核泄漏事故污染物Cs137能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射,其核反應(yīng)方程式為$\underset{137}{55}$Cs→$\underset{137}{56}$Ba+x,可以判斷x為電子
D.若用某一強(qiáng)度的綠光恰能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則用更低強(qiáng)度的紫光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,滑塊A、C質(zhì)量均為m,滑塊B質(zhì)量為$\frac{1}{2}$m,開(kāi)始時(shí),A、B分別以v1、v2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將C無(wú)初速度地放在A上,并與A粘合不再分開(kāi),此時(shí)A與B相距較近,B與擋板相距足夠遠(yuǎn).若B與擋板碰撞以原速率反彈,A與B碰撞將粘合在一起.為使B能與擋板碰撞兩次,v1、v2應(yīng)滿足什么關(guān)系?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.2017年4月22日,“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室順利完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接.任務(wù)完成后“天舟一號(hào)”發(fā)生升空后,進(jìn)入預(yù)定的圓軌道運(yùn)行.經(jīng)過(guò)變軌后升到“天宮二號(hào)”所在的圓軌道運(yùn)行.變軌前和變軌完成后“天舟一號(hào)”做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1、r2,動(dòng)能分別為Ek1、Ek2,則Ek1:Ek2等于(  )
A.$\frac{r_1}{r_2}$B.$\sqrt{\frac{r_1}{r_2}}$C.$\frac{r_2}{r_1}$D.$\sqrt{\frac{r_2}{r_1}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,在一水平粗糙絕緣桌面上,靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)n=10匝的正方形線圈ABCD,E、F分別為BC、AD的中點(diǎn),線圈總電阻R=2.0Ω,正方形邊長(zhǎng)L=0.4m,現(xiàn)用一根水平絕緣細(xì)線(細(xì)線方向與CD邊垂直)通過(guò)定滑輪懸掛一質(zhì)量m=0.12kg的小物塊,恰能使線圈保持靜止,現(xiàn)將線圈靜止放在水平桌面上后,在EF右側(cè)的區(qū)域加方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)(已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)t1=1s時(shí),線圈中的感應(yīng)電流大小I;
(2)正方形線圈恰好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2;
(3)0-t2這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(垂直紙面向里).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v水平向右做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩端電壓的大小,則( 。
A.U=$\frac{1}{2}$Blv,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b經(jīng)R到d
B.U=Blv,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d經(jīng)R到b
C.U=$\frac{1}{2}$Blv,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d經(jīng)R到b
D.U=Blv,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b經(jīng)R到d

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.關(guān)于力做功的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功
B.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力一定都做負(fù)功
C.當(dāng)作用力做正功時(shí),反作用力一定做負(fù)功
D.作用力與反作用力所做的功一定是大小相等、正負(fù)相反的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力F與兩分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,F(xiàn)>0為斥力,F(xiàn)<0為引力,a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置.現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則(  )
A.乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng),由b到c做減速運(yùn)動(dòng)
B.乙分子從a到c做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)c時(shí)速度最大
C.乙分子從a到b的過(guò)程中,兩分子的分子勢(shì)能一直增加
D.乙分子從c到d的過(guò)程中,兩分子的分子勢(shì)能一直增加

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