6．如圖，正方形導(dǎo)線框abcd的邊長為L=10cm，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上下兩邊處于水平狀態(tài)．當(dāng)它從某高處落下時通過一勻強磁場，磁場方向垂直于線框平面，線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時，由于安培力的作用使得線框恰能勻速運動．已知磁場的寬度h=4L，線框剛進(jìn)入磁場時的速度v0=2.5m/s．那么若以向下為力的正方向，則線框通過磁場區(qū)域過程中所受安培力的圖象可能是以下四圖中的（　�。�
A．B．
C．D．

分析 根據(jù)安培力表達(dá)式F=BIL，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律，及閉合電路歐姆定律，即可求解線框進(jìn)入磁場時，安培力大小，當(dāng)完全進(jìn)入磁場時，線框要加速運動，同理，即可判定安培力大小變化情況；最后依據(jù)左手定則來確定安培力的方向，從而即可求解．

解答 解：當(dāng)線框進(jìn)入磁場時，由于安培力的作用使得線框恰能勻速運動，依據(jù)安培力表達(dá)式F=BIL=$BL\frac{BL{v}_{0}}{R}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$，由此可知，安培力大小不變，
當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后，因穿過線框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電動勢，也沒有感應(yīng)電流，則不會出現(xiàn)安培力，則線框在加速運動，當(dāng)剛出磁場時，因切割速度增大，導(dǎo)致安培力大小變大，導(dǎo)致線框減速出磁場，那么安培力大小在減小，
依據(jù)左手定則可知，當(dāng)線框剛進(jìn)入磁場時，安培力方向向上，為負(fù)值，
當(dāng)出磁場時，安培力方向向上，為負(fù)值，由上分析可知，故ACD錯誤，B正確；
故選：B．

點評 考查安培力大小與方向的應(yīng)用，掌握安培力綜合表達(dá)式的推導(dǎo)，理解左手定則的內(nèi)容，注意與右手定則的區(qū)別．

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

10．如圖所示，將帶電棒移近兩個不帶電的導(dǎo)體球，兩個導(dǎo)體球開始時互相接觸且對地絕緣，下列說法正確的是（　　）
A．先移走棒，再把兩球分開，兩球帶等量異種電荷
B．先移走棒，再把兩球分開，甲球帶電量比乙球多
C．先把兩球分開，再移走棒，兩球帶等量異種電荷
D．先把兩球分開，再移走棒，兩球不能帶電

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連．在水平桌面上相距L的A、B兩點各安裝一個速度傳感器．小車中放有砝碼．
（1）完成實驗主要步驟：
①測量小車及其中砝碼和拉力傳感器的總質(zhì)量M把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在C點，由靜止釋放，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄拉力傳感器的示數(shù)F及
A、B兩處速度傳感器的示數(shù)vA和vB．（填寫物理量及表示物理量的字母）
③在小車中增加或減少砝碼，重復(fù)②的操作．
（2）試驗中外力做功的表達(dá)式為W=FL，動能變化的表達(dá)式為△Ek=$\frac{1}{2}M（{v}_{A}^{2}-{v}_{B}^{2}）$．（用題中給定的物理量字母及記錄的物理量字母表示）
（3）實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)外力做功與動能變化并不相等，造成這一系統(tǒng)誤差的原因是小車受到摩擦阻力做功造成．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，兩根等高光滑的$\frac{1}{4}$圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg．整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：
（1）棒到達(dá)最低點時的速度大小和通過電阻R的電流．
（2）棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．
（3）若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動到達(dá)ab
①請寫出桿在運動過程中產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢隨時間t的變化關(guān)系？
②在桿到達(dá)ab的過程中拉力做的功為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=37°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強度為B=1T．質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r．現(xiàn)從靜止釋放桿a b，測得最大速度為vm．改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示．已知軌距為L=2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計．求：
（1）R=0時回路中產(chǎn)生的最大電流的大小及方向；
（2）金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
（3）當(dāng)R=4Ω時，若ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q=8J，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，在水平面上有兩條平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距為d，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里，磁感應(yīng)強度大小為B，兩根完全相同的金屬桿1、2間隔一定的距離擺放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，它們的電阻均為R，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，金屬桿的摩擦不計，桿1以初速度v0滑向桿2，為使兩桿不相碰，則桿2固定與不固定兩種情況下，最初擺放兩桿時的最少距離之比為（　　）
A．1：1B．1：2C．2：1D．1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．有一水平放置的U形導(dǎo)體框處于磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場中，與磁場方向垂直．阻值為0.5Ω的導(dǎo)體棒ab以速度v=5m/s向右勻速運動，框架寬L=40cm，電阻不計．則導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動勢為0.8v 電流1.6 A，方向為b流向a（“a流向b”或“b流向a”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h(yuǎn)=0.5m、半徑r=0.2m的圓柱體，其可繞固定的OO'軸轉(zhuǎn)動．圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.2T，方向都垂直于圓柱表面，相鄰兩個區(qū)域的磁場方向相反．緊靠圓柱體外側(cè)固定-根與其等長、電阻R=0.4Ω的金屬桿ab，桿與圓柱平行．從上往下看，圓柱體以ω=100rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t=0時刻．取g=10m/s2，π2=10．求：
（1）圓柱體轉(zhuǎn)過$\frac{1}{8}$周期的時間內(nèi)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大��；
（2）如圖丙所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板，極板長L0=0.314m，兩板間距d=0.125m．現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連．在t=0時刻，將-個電量q=+1.00×10-6C、質(zhì)量m=1.60×10-8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放，求粒子從M板運動到N板所經(jīng)歷的時間t．不計粒子重力．
（3）t=0時刻，在如圖丙所示的兩極板問，若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度v0水平射入兩極板間，而且已知粒子沿水平方向離開電場，求初速度v0的大小，并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運動軌跡．不計粒子重力．（請自行作圖！）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．（1）如圖1所示，固定于水平面上的金屬框架abcd，處在豎直向下的勻強磁場中．金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動．框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直．MN與bc的長度均為l，在運動過程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸．磁場的磁感應(yīng)強度為B．
a．請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=$\frac{△Φ}{△t}$，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E；
b．在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個電源，這時的非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關(guān)．請根據(jù)電動勢的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E．
（2）為進(jìn)一步研究導(dǎo)線做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的過程，現(xiàn)構(gòu)建如下情景：如圖2所示，在垂直于紙面向里的勻強磁場中，一內(nèi)壁光滑長為l的絕緣細(xì)管MN，沿紙面以速度v向右做勻速運動．在管的N端固定一個電量為q的帶正電小球（可看做質(zhì)點）．某時刻將小球釋放，小球?qū)毓苓\動．已知磁感應(yīng)強度大小為B，小球的重力可忽略．在小球沿管從N運動到M的過程中，求小球所受各力分別對小球做的功．

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同步練習(xí)冊答案