11．音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動機(jī)．如圖是某音圈電機(jī)的原理圖，它是一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構(gòu)成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽略不計．線圈左邊始終在磁場外，右邊始終在磁場內(nèi)，前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中電流從P流向Q，大小為I．
（1）求此時線圈所受安培力的大小和方向．
（2）若此時線圈水平向右運動的速度大小為v，求安培力的功率．

分析 （1）由左手定則即可判斷出安培力的方向，由F=BIL即可求出安培力的大小；
（2）由功率的公式：P=Fv即可求出安培力的功率；

解答 解：（1）由圖可知，線圈的平面與磁場的方向垂直，由左手定則可得，線圈的里邊與外邊受到的安培力大小相等，方向相反，相互抵消；線圈右邊電流的方向向外，根據(jù)左手定則可得，受到的安培力的方向水平向右．
由于線圈的平面與磁場的方向垂直，所以線圈所受安培力的大�。篎=nBIL．
（2）線圈在安培力的作用下運動，根據(jù)功率的表達(dá)式可知：P=Fv=nBILv．
答：（1）線圈受到的安培力的大小為nIBL  方向：水平向右；
（2）安培力的功率為nIBLv．

點評 該題中線圈平面與磁場的方向垂直，根據(jù)安培力的公式F=BIL可以直接計算安培力的大小，要注意的是線圈有n匝，所以線圈受到的安培力在單根導(dǎo)線上的n倍．

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

1．在如圖所示的裝置中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，定值電阻為R1，滑動變阻器總阻值為R2，D為二級管，具有單項導(dǎo)電性，置于真空中的平行板電容器水平放置，極板間距為d．處在電容器中的油滴P恰好靜止不動，此時滑動變阻器的滑片位于中點位置．現(xiàn)在要使油滴P向上加速運動，則下列操作正確的是（　�。�
A．滑動變阻器的滑片向下移動
B．增大平行板電容器兩個極板的距離
C．增大平行板電容器兩個極板的正對面積
D．減小平行板電容器兩個極板的正對面積

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．某個質(zhì)點的簡譜運動圖象如圖所示，求振動的振幅和周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律，實驗裝置如圖1所示，打點計時器的電源為50Hz的交流電．

（1）下列實驗操作中，不正確的是CD．
A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方
B．紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面
C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落
D．在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源
（2）該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實驗（記為“實驗①”），將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點為O點，每隔一個計時點取一個計數(shù)點，標(biāo)為1，2，…，8，用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示．
計算相鄰計時點間的平均速度$\overline{v}$，粗略地表示各計數(shù)點的速度，抄入表，請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
位置12345678
 $\overline{v}$（cm/s）24.533.837.839.039.539.839.839.8
（3）分析如表的實驗數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時間內(nèi)，磁鐵運動速度的變化情況是逐漸增大到39.8cm/s；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是逐漸增大到等于重力．
（4）該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復(fù)上述實驗操作（記為“實驗②”），結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同，請問實驗②是為了說明什么？對比實驗①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長均為l，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長為L，裝置靜止時，彈簧長為$\frac{3}{2}$L，轉(zhuǎn)動該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g．求：
（1）彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度ω0；
（3）彈簧長度從$\frac{3}{2}$L緩慢縮短為$\frac{1}{2}$L的過程中，外界對轉(zhuǎn)動裝置所做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧沿傾角為θ的足夠長的光滑固定斜面放置，彈簧下端固定在斜面底部的擋板上，一質(zhì)量為m的物塊置于彈簧上端的斜面上，現(xiàn)用沿斜面向下的外力作用在物塊上，使彈簧具有壓縮量x．撤去外力后，物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程中，物塊的最大速度為（重力加速度為g）（　�。�
A．（x+$\frac{kgsinθ}{m}$）$\sqrt{\frac{m}{k}}$B．（x-$\frac{kgsinθ}{m}$）$\sqrt{\frac{m}{k}}$C．（x+$\frac{mgsinθ}{k}$）$\sqrt{\frac{k}{m}}$D．（x-$\frac{mgsinθ}{k}$）$\sqrt{\frac{k}{m}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．一個物理興趣小組設(shè)計了如圖所示的微型發(fā)電裝置，圓形磁鐵繞軸O1O2以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，鋁金屬條ab通過O拴住，a、b兩點與金屬圓環(huán)接觸良好．則下列說法正確的是（　　）
A．電阻R上無電流B．電阻R有從d→c的電流
C．a點電勢比O點高D．a點電勢比o點低

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷q，x軸垂直于環(huán)面且過圓心o．下列關(guān)于x軸上的電場強(qiáng)度和電勢的說法中錯誤的是（　�。�
A．從o點沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先增大后減小，電勢一直降低
B．從o點沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先增大后減小，電勢先降低后升高
C．o點的電場強(qiáng)度為零，電勢最低
D．o點的電場強(qiáng)度不為零，電勢最高

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，一根兩端封閉的均勻玻璃管AB，內(nèi)有一段長L=3cm的水銀柱將兩段空氣柱隔開．當(dāng)玻璃管放在水平桌面上時，L1=45cm，L2=105cm，管中空氣的壓強(qiáng)p=20cmHg．現(xiàn)將玻璃管A端緩慢抬起直至玻璃管處于豎直狀態(tài)，管中空氣的溫度與環(huán)境溫度相同且恒為27℃．
①求玻璃管處于豎直狀態(tài)時A端空氣柱的長度L1′及其壓強(qiáng)p1；
②若玻璃管處于豎直狀態(tài)時用冰塊包在A管周圍以降低A管中空氣的溫度，直至B管中空氣柱長度仍為105cm，求此時A管中空氣的溫度t′．（設(shè)此過程中B管中空氣的溫度不變）

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