9.如圖所示的豎直平面內(nèi),水平條形區(qū)域I和Ⅱ內(nèi)有方向垂直豎直面向里的勻強(qiáng)磁場,其寬度均為d,I和Ⅱ之間有一寬度為h的無磁場區(qū)域,h>d.一質(zhì)量為m、邊長為d的正方形線框由距區(qū)域I上邊界某一高度處靜止釋放,在穿過兩磁場區(qū)域的過程中,通過線框的電流及其變化情況相同.重力加速度為g,空氣阻力忽略不計(jì).則下列說法正確的是( 。
A.線框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)與離開區(qū)域I時(shí)的電流方向相同
B.線框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)與離開區(qū)域Ⅱ時(shí)所受安培力的方向相同
C.線框有可能勻速通過磁場區(qū)域I
D.線框通過區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ產(chǎn)生的總熱量為Q=mg(d+h)

分析 根據(jù)楞次定律分析感應(yīng)電流的方向和安培力方向.根據(jù)通過線框的電流及其變化情況相同,可分析線框在磁場Ⅰ中的運(yùn)動(dòng)情況.由能量守恒分析總熱量.

解答 解:A、線框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)磁通量增加,離開區(qū)域I時(shí)磁通量減少,所以由楞次定律判斷知,線框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)與離開區(qū)域I時(shí)感應(yīng)電流方向相反,故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場的相對(duì)運(yùn)動(dòng),可知線框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)與離開區(qū)域Ⅱ時(shí)所受安培力的方向相同,均豎直向上.故B正確.
C、在穿過兩磁場區(qū)域的過程中,因?yàn)橥ㄟ^線框的電流及其變化情況相同,由I=$\frac{BLv}{R}$,知線圈剛進(jìn)入兩個(gè)磁場時(shí)的速度相同,運(yùn)動(dòng)情況相同,而在兩個(gè)磁場之間,線圈要做勻加速運(yùn)動(dòng),所以線圈在磁場Ⅰ中只能減速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.
D、研究線框剛進(jìn)入Ⅰ磁場到剛要磁場Ⅱ,由于動(dòng)能不變,所以由能量守恒得產(chǎn)生的熱量為mg(d+h),而線圈通過磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量也為mg(d+h),所以總熱量為2mg(d+h),故D錯(cuò)誤.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題中安培力的方向也可以運(yùn)用左手定則判斷.要正確區(qū)分右手定則、左手定則與安培定則的運(yùn)用條件,不能混淆.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.某同學(xué)采用半徑R=25cm的$\frac{1}{4}$圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),其部分實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)中,通過調(diào)整使出口末端B的切線水平后,讓小球從圓弧頂端的A點(diǎn)由靜止釋放.圖乙是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片,照片中的每個(gè)正方形小格的邊長代表的實(shí)際長度為4.85cm.已知閃光頻率是10Hz.則根據(jù)上述的信息可知:
(1)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小vB=1.94m/s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.70m/s2;(結(jié)果均取三位有效數(shù)字).
(2)小球在圓弧槽軌道上是否受到了摩擦力:受到(填“受到”、“未受到”或“條件不足,無法確定”).

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11.如圖所示,L是自感足夠大的線圈,其直流電阻不計(jì),D1、D2是完全相同的燈泡,若S閉合,等燈泡亮度穩(wěn)定后,再斷開S,問S閉合時(shí)與斷開時(shí),下列分析正確的是(  )
A.S閉合時(shí),D2先亮,D1后亮
B.S閉合時(shí),D1、D2同時(shí)亮,然后D1熄滅
C.S斷開時(shí),D2立即熄滅,D1要亮一下再熄滅
D.S斷開時(shí),D1、D2一起緩慢熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖a所示,一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌固定放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.5m,電阻R=2Ω,有一質(zhì)量為m=0.5kg的導(dǎo)體棒垂直放置在兩軌道上,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面,開始用一個(gè)外力F沿軌道方向拉導(dǎo)體棒,使之做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),外力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖b所示,經(jīng)過一段時(shí)間后將外力F撤去,導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑行一端距離后停止.要使撤去外力F前導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)通過電阻R的電量等于撤去外力后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)通過電阻R的電量,求:
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
(2)外力F作用在導(dǎo)體棒上的時(shí)間.

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4.實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t1=0和t2=0.06s時(shí)刻的波形圖.已知在t=0時(shí)刻,x=0.9m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng).
①求該波的最小頻率;
②若3T<0.06s<4T,求該波的波速大。

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14.有一邊長為L=0.1m的正方形導(dǎo)線框,質(zhì)量為m=1kg,由高度H=0.05m高處自由下落,如圖所示.當(dāng)導(dǎo)線框下邊ab剛進(jìn)入寬度也是L=0.1m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域后,線圈以恒定速率穿越磁場,不計(jì)空氣阻力.g=10m/s2,求:
(1)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度大?
(2)導(dǎo)線框在穿越磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q?

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1.如圖所示,金屬導(dǎo)軌ADM、BCN固定在傾角為θ=30°的斜面上.虛線AB、CD間導(dǎo)軌光滑,ABCD為等腰梯形,AB長為L,CD長為2L,CB、NC夾角為θ;虛線CD、MN間為足夠長且粗糙的平行導(dǎo)軌.導(dǎo)軌頂端接有阻值為R的定值電阻,空間中充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)從AB處由靜止釋放一質(zhì)量為m、長為2L的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度不為零,導(dǎo)體棒始終水平且與導(dǎo)軌接觸良好.已知導(dǎo)體棒與粗糙導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<$\frac{\sqrt{3}}{3}$,導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g,則下列說法中正確的是(  )
A.導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)
B.導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程,通過定值電阻的電荷量為$\frac{3\sqrt{3}{B}_{0}{L}^{2}}{4R}$
C.導(dǎo)體棒在粗糙導(dǎo)軌上一定先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)
D.μ=$\frac{2\sqrt{3}}{9}$時(shí),導(dǎo)體棒的最終速度大小為$\frac{mgR}{24{{B}_{0}}^{2}{L}^{2}}$

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18.如圖所示物體從斜面上的Q點(diǎn)自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的P點(diǎn).若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),再把物塊放到Q點(diǎn)自由滑下,那么(  )
A.它可能落在P點(diǎn)B.它可能落在P點(diǎn)左邊
C.它不可能落在P點(diǎn)右邊D.它可能落到P點(diǎn)右邊

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一通有電流I的直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框平行放置在同一平面上,當(dāng)線框向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),才會(huì)受到向右的合力(  )
A.向上B.向下C.向右D.向左

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