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13.如圖所示,有一正三角形鋁框abc處在水平向外的非勻強磁場中,場中各點的磁感應強度By=$\frac{{B}_{0}}{y+c}$,y為該點到地面的距離,c為常數(shù),B0為一定值.鋁框平面與磁場垂直,底邊bc水平(空氣阻力不計),將鋁框由靜止釋放,在鋁框下落到地面前的過程中( 。
A.鋁框回路中的磁通量變大,有順時針方向的感應電流產生
B.回路中的感應電流沿順時針方向,底邊bc兩端間的電勢差為0
C.鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D.底邊bc受到的安培力向上,折線bac受到的安培力向下,鋁框下落時的加速度大小可能等于g

分析 本題的關鍵是把鋁環(huán)回路看作是由底邊bc與折線兩部分組成,并且折線部分的有效切割長度與底邊bc相等,只是由于下方的磁場強而導致產生的電動勢大小不同.

解答 解:A、鋁環(huán)下落過程中,可以看做有兩段導體(底邊bc和折線bac)分別做切割磁感線運動,折線bac的有效切割長度與bc相同,但由于下方的磁場強,由E=BLv可知,底邊bc產生的電動勢大于折線bac產生的電動勢,根據右手定則底邊bc感應電動勢方向向左,折線bac感應電動勢方向沿逆時針方向,所以總感應電動勢不為零,方向沿順時針方向,A正確;
B、結合上分析,根據閉合電路歐姆定律可知底邊bc兩點間電勢差應大于零,B錯誤;
C、根據楞次定律的第二描述“感應電流產生的效果總是阻礙導體間的相對運動”可知,鋁環(huán)下落過程中除受重力外還受到向上的安培力,故鋁環(huán)下落的加速度小于重力加速度,C正確;
D、由F=BIL知,盡管IL相同,但半圓弧所在處的磁感應強度B小,故底邊bc受到的安培力大于半圓弧受到的安培力,導致鋁框下落加速度小于g,所以D錯誤.
故選:AC.

點評 在遇到討論導體運動的定性分析問題時,要靈活運用楞次定律的第二描述解題,即感應電流產生的效果總是阻礙導體間的相對運動.

練習冊系列答案
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3.光滑絕緣的長軌道形狀如圖所示,底部為半圓型,半徑R,固定在豎直平面內.A、B是質量都為m的小環(huán),A帶電量為-2q、B的帶電量為+q,用長為R的絕緣輕桿連接在一起,套在軌道上.整個裝置放在電場強度為E=$\frac{mg}{3q}$,方向豎直向上的勻強電場中,將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放,A環(huán)離開底部2R.不考慮輕桿和軌道的接觸,也不考慮A、B間的庫侖力作用.求:
(1)AB兩環(huán)都未進入半圓型底部前,桿上的作用力的大小
(2)A環(huán)到達最低點時,兩球速度大。
(3)若將桿換成長2$\sqrt{2}$R,A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放,經過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度.

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4.用如圖所示的實驗電路研究微型電動機的性能.當調節(jié)滑動變阻器R,讓電動機停止轉動時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V;重新調節(jié)R,使電動機恢復正常運轉時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24V.則這臺電動機(不計溫度對電阻的影響)(  )
A.正常運轉時的輸出功率為32 WB.正常運轉時的輸出功率為44 W
C.正常運轉時的發(fā)熱功率為47 WD.正常運轉時的發(fā)熱功率為48W

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1.在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關系”實驗中,甲、乙兩位同學選用不同的橡皮繩代替彈簧,為測量橡皮繩的勁度系數(shù),他們在橡皮繩下端面依次逐個掛下鉤碼(每個鉤碼的質量均為m=0.1kg,取g=10m/s2),并記錄繩下端的坐標X(下標i表示掛在繩下端鉤碼個數(shù)).然后逐個拿下鉤碼,同樣記錄繩下端面的坐標X,繩下端面坐標的值Xi=$\frac{{X}_{加}+{X}_{減}}{2}$的數(shù)據如下表:
掛在橡皮繩下端的鉤碼個數(shù)橡皮繩下端的坐標(X/mm)
1216.5216.5
2246.7232.0
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮繩的X小于X(大于或小于);
(2)乙同學的數(shù)據更符合實驗要求(甲或乙).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質量均為m的帶電小球A和B,A球的電荷量為+2q,B球的電荷量為-3q,組成一靜止的帶電系統(tǒng).虛線NQ與MP平行且相距3L,開始時MP恰為桿的中垂線.視小球為質點,不計輕桿的質量,現(xiàn)在在虛線MP、NQ間加上水平向右的勻強電場E,求:
(1)B球剛進入電場時帶電系統(tǒng)的速度大小;
(2)B球的最大位移以及從開始到最大位移處時B球電勢能的變化量;
(3)帶電系統(tǒng)運動的周期.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.用粗細確定的金屬絲制成N匝圓形閉合線圈,半徑為R,垂直放在勻強磁場中,如圖所示,當磁場的磁感應強度隨時間均勻增大時,下列說法中正確的是( 。
A.線圈中產生的感應電動勢E與半徑R成正比
B.線圈中產生的感應電流I與半徑R成正比
C.線圈中產生的感應電動勢E與匝數(shù)N成正比
D.線圈中產生的感應電流I與匝數(shù)N成正比

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5.如圖所示,帶正電的小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細桿下端,讓另一穿在桿上的質量為m、電荷量為q的帶正電的小球M從A點由靜止釋放,M到達B點時速度恰好為零.若A、B間距為L,C是AB的中點,兩小球都可視為質點,重力加速度為g,則下列判斷正確的是(  )
A.在從A點至B點的過程中,M的機械能守恒
B.在B點M受到的庫侖力大小是mgsinθ
C.在從A點至C點和從C點至B點的過程中,前一過程M的電勢能的增加量較小
D.在Q產生的電場中,B、A兩點間的電勢差為URA=$\frac{mgLsinθ}{q}$

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2.N匝邊長為L的正方形線圈與勻強磁場B垂直,線圈總電阻為R,當線圈繞其對稱軸在磁場中轉過60°時,通過導線任一截面的電量為$\frac{NB{L}^{2}}{2R}$.

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3.三根平行的直導線,分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點,如圖所示.現(xiàn)使每條通電導線在斜邊中點O所產生的磁感應強度的大小均為B,則該處的磁感應強度的大小和方向如何?

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