7.如圖所示,銅線圈水平固定在鐵架臺上,銅線圈的兩端連接在電流傳感器上,傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連,采集的數(shù)據(jù)可通過計(jì)算機(jī)處理,從而得到銅線圈中的電流隨時間變化的圖線.利用該裝置探究條形磁鐵從距銅線圈上端某一高度處由靜止釋放后,沿銅線圈軸線豎直向下穿過銅線圈的過程中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.兩次實(shí)驗(yàn)中分別得到了如圖甲、乙所示的電流-時間圖線.條形磁鐵在豎直下落過程中始終保持直立姿態(tài),且所受空氣阻力可忽略不計(jì).則下列說法中正確的是( 。
A.若兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,則甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度大于乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度
B.若兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,則甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性比乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性強(qiáng)
C.甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機(jī)械能小于乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機(jī)械能
D.兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是先向上后向下

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,求得感應(yīng)電流的大小,結(jié)合楞次定律的“來拒去留”可判定磁場力的方向,依據(jù)能量守恒定律,即可一一求解.

解答 解:A、當(dāng)兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可知,感應(yīng)電流越大的,感應(yīng)電動勢越大,則磁通量的變化率越大,由于甲圖感應(yīng)電流小于乙圖的,因此甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度小于乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度,故A錯誤;
B、由上分析可知,若兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,則甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性比乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性弱,故B錯誤;
C、根據(jù)能量守恒定律,可知,當(dāng)感應(yīng)電流越大時,電能轉(zhuǎn)化為熱能越多,那么機(jī)械能減小的越多,故C正確;
D、根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知,條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是向上,故D錯誤;
故選:C.

點(diǎn)評 考查法拉第電磁感應(yīng)定律與楞次定律的應(yīng)用,掌握控制變量法的方法,理解楞次定律的“來拒去留”的含義,注意能量守恒定律中,熱能的來源.

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

17.質(zhì)量為0.3kg的物體在水平面上作直線運(yùn)動,圖中a﹑b直線分別表示物體受水平拉力時和不受水平拉力時的v--t圖象,則求:(取g=10m/s2
(1)物體受滑動摩擦力多大?
(2)水平拉力多大?

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18.下列說法中正確的是(  )

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15.下列說法正確的是( 。
A.研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡時,可以將探測器看成質(zhì)點(diǎn)
B.運(yùn)動員推出的鉛球的運(yùn)動可以認(rèn)為是自由落體運(yùn)動
C.在地球上不同的地方,重力加速度g的方向均為垂直向下
D.加速度大小不變的運(yùn)動不一定是勻變速直線運(yùn)動

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2.下列說法中正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
B.當(dāng)分子間距離增大時,分子間的引力和斥力均增大
C.當(dāng)分子間距離增大時,分子勢能一定增大
D.物體的內(nèi)能變化,它的溫度并不一定發(fā)生變化

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12.在如圖甲所示的半徑為r的豎直圓柱形區(qū)域內(nèi),存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化關(guān)系為B=kt(k>0且為常量).
(1)將一由細(xì)導(dǎo)線構(gòu)成的半徑為r、電阻為R0的導(dǎo)體圓環(huán)水平固定在上述磁場中,并使圓環(huán)中心與磁場區(qū)域的中心重合.求在T時間內(nèi)導(dǎo)體圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱.

(2)上述導(dǎo)體圓環(huán)之所以會產(chǎn)生電流是因?yàn)樽兓拇艌鰰诳臻g激發(fā)渦旋電場,該渦旋電場趨使導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷定向移動,形成電流.如圖乙所示,變化的磁場產(chǎn)生的渦旋電場存在于磁場內(nèi)外的廣闊空間中,其電場線是在水平面內(nèi)的一系列沿順時針方向的同心圓(從上向下看),圓心與磁場區(qū)域的中心重合.在半徑為r的圓周上,渦旋電場的電場強(qiáng)度大小處處相等,并且可以用E=$\frac{?}{2πr}$計(jì)算,其中ε為由于磁場變化在半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生的感生電動勢.如圖丙所示,在磁場區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個內(nèi)壁光滑的絕緣環(huán)形真空細(xì)管道,其內(nèi)環(huán)半徑為r,管道中心與磁場區(qū)域的中心重合.由于細(xì)管道半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于r,因此細(xì)管道內(nèi)各處電場強(qiáng)度大小可視為相等的.某時刻,將管道內(nèi)電荷量為q的帶正電小球由靜止釋放(小球的直徑略小于真空細(xì)管道的直徑),小球受到切向的渦旋電場力的作用而運(yùn)動,該力將改變小球速度的大。摐u旋電場力與電場強(qiáng)度的關(guān)系和靜電力與電場強(qiáng)度的關(guān)系相同.假設(shè)小球在運(yùn)動過程中其電荷量保持不變,忽略小球受到的重力、小球運(yùn)動時激發(fā)的磁場以及相對論效應(yīng).
①若小球由靜止經(jīng)過一段時間加速,獲得動能Em,求小球在這段時間內(nèi)在真空細(xì)管道內(nèi)運(yùn)動的圈數(shù);
②若在真空細(xì)管道內(nèi)部空間加有方向豎直向上的恒定勻強(qiáng)磁場,小球開始運(yùn)動后經(jīng)過時間t0,小球與環(huán)形真空細(xì)管道之間恰好沒有作用力,求在真空細(xì)管道內(nèi)部所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

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19.在“探究平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡,試簡述下列操作的目的或原因:
(1)小球每次要從同一位置滾下:保證小球的初速度相等
(2)要保持斜槽末端水平:保證小球的初速度水平.

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16.某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn),物體A質(zhì)量為M,小球B質(zhì)量為m,C為輕質(zhì)圓盤,其半徑為r,圓盤上固定一長為R的輕質(zhì)桿,圓盤和桿可繞軸心轉(zhuǎn)動,D為輕質(zhì)定滑輪,E、F為光電門,光電計(jì)時器沒有畫出.滑輪與圓盤處于豎直平面內(nèi),光電門在水平面內(nèi),且兩光電門的中心連線垂直于豎直平面.開始時輕質(zhì)桿被固定在豎直方向.

(1)該同學(xué)先用螺旋測微器測出小球直徑,如圖乙所示,則小球直徑d=0.6000cm.
(2)釋放輕桿,當(dāng)小球球心第一次轉(zhuǎn)到光電門中心連線位置時,桿與豎直方向所成夾角為α,且小球通過光電門時擋光時間為t=3.85ms,小球在通過該位置時的速度v=1.56m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)假設(shè)不計(jì)一切摩擦,系統(tǒng)要滿足機(jī)械能守恒,必須滿足下面的關(guān)系式(用題中個字母表示)$\frac{Mmf30gx9^{2}{r}^{2}}{2{R}^{2}{t}^{2}}+\frac{mkfzg5yp^{2}}{2{t}^{2}}$=Mgrα-mgR(1-cosα).

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17.如圖所示,質(zhì)量相同的兩顆衛(wèi)星a和b繞地球勻速圓周運(yùn)動,其中b在半徑為r的軌道上,a是地球的同步衛(wèi)星,此時a和b恰好相距最近.已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω,引力常量為G,則衛(wèi)星a和b下次相距最近需經(jīng)時間為(  )
A.$\frac{2π}{ω}$B.$\frac{2π}{\sqrt{\frac{GM}{{R}^{3}}-\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}}}$C.$\frac{2π}{ω-\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}}$D.$\frac{2π}{ω-\sqrt{\frac{GM}{{R}^{3}}}}$

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