16．如圖所示，有五根完全相同的金屬桿，其中四根固連在一起構(gòu)成正方形閉合框架，固定在絕緣水平桌面上，另一根金屬桿ab擱在其上且始終接觸良好．勻強(qiáng)磁場垂直穿過桌面，不計(jì)ab桿與框架的摩擦，當(dāng)ab桿在外力F作用下勻速沿框架從最左端向最右端運(yùn)動過程中（　�。�
A．外力F是恒力
B．桌面對框架的水平作用力先變小后變大
C．正方形框架的發(fā)熱功率先變小后變大
D．金屬桿ab產(chǎn)生的總熱量小于外力F所做總功的一半

分析 ab桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于電源，ab把金屬框分為左右兩部分，這兩部分并聯(lián)與ab構(gòu)成閉合回路，由并聯(lián)電路特點(diǎn)判斷外電路電阻如何變化，然后應(yīng)用安培力公式、平衡條件、電功率公式分析答題．

解答 解：A、ab桿向右勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=BLv，是定值．a(chǎn)b可以看做電源，框架構(gòu)成外電路，當(dāng)ab運(yùn)動到框架的中間位置時，外電路電阻最大，且等于ab的電阻，因此在ab運(yùn)動的過程中，外電路總電阻R先增大后減小，由閉合電路歐姆定律知，通過ab桿的電流先減小后增大，ab受到的安培力為FB=BIL，可知安培力先減小后增大．a(chǎn)b勻速運(yùn)動，由平衡條件得：F=FB，所以外力F先減小后增大，故A錯誤；
B、由A可知，電路中總電流先減小后增大，框架受到的安培力FB框=BIL，先減小后增大，由平衡條件可知，桌面對框架的水平作用力與所受的安培力大小相等，所以桌面對框架的水平作用力先變小后變大，故B正確；
C、正方形框架的發(fā)熱功率相當(dāng)于電源的輸出功率，當(dāng)ab滑到正方形的中線時，電源的內(nèi)外電阻相等，電源的輸出功率最大，即正方形框架的發(fā)熱功率最大，所以正方形框架的發(fā)熱功率先增大后減小，故C錯誤．
D、當(dāng)ab在框架的中央時，內(nèi)外電阻相等，除此之外，外電阻總是小于內(nèi)電阻的，由U=IR可知，外電壓小于等于內(nèi)電壓，由Q=W=UIt可知外電路產(chǎn)生的總熱量小于ab桿產(chǎn)生的總熱量，整個回路產(chǎn)生的總熱量等于外力做的總功，所以金屬桿ab產(chǎn)生的總熱量大于外力F所做總功的一半，故D錯誤；
故選：B

點(diǎn)評 本題是一道電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路知識的綜合題，要掌握電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路的基本規(guī)律，如E=BLv、并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、安培力公式、電功與電功率公式等等．本題的難點(diǎn)與解題關(guān)鍵是：知道ab桿是電源，框架是外電路，判斷出外電阻先增大后減�。�

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．下列關(guān)于交流的幾種說法中，正確的是（　�。�
A．交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓、電流值是峰值
B．交流電流表和交流電壓表的值是瞬時值
C．跟交流有相同熱效應(yīng)的直流的值是交流的有效值
D．跟直流有相同熱效應(yīng)的交流的值是交流的有效值

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，一半圓形玻璃磚半徑R=18cm，可繞其圓心O在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動，M為一根光標(biāo)尺，開始時玻璃磚的直徑PQ與光標(biāo)尺平行．一束激光從玻璃磚左側(cè)垂直于PQ射到O點(diǎn)，在M上留下一光點(diǎn)O1．現(xiàn)保持入射光方向不變，使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時針緩慢轉(zhuǎn)動，光點(diǎn)在標(biāo)尺上移動，最終在距離O1點(diǎn)h=32cm處消失．已知O、O1間的距離l=24cm，光在真空中傳播速度c=3.0×108m/s，則玻璃磚的折射率為1.67；光點(diǎn)剛消失時，光從射入玻璃磚到射出玻璃磚的過程經(jīng)歷的時間為2×10-9s．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，用某種透光物質(zhì)制成直角三棱鏡ABC，∠B=30°，在垂直AC面的直線MN上插上大頭針Pl、P2，在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針Pl、P2的像，先后插上大頭針P3、P4，使P3擋住Pl、P2的像，使P4擋住P3和Pl、P2的像，記下P3、P4的位置．過P3、P4作直線與AB面相交于D點(diǎn)，量出該直線與AB面的夾角為45°．請畫出完整的光路圖，并求出該物質(zhì)的折射率n=$\sqrt{2}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．長度為L=8m的水平傳送帶以速度v0=5m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，將質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕放在距傳送帶左端O點(diǎn)2m處的P點(diǎn)，小物塊隨傳送帶運(yùn)動到傳送帶的右端A點(diǎn)后，沖上光滑斜面，斜面傾角為30°，到達(dá)B點(diǎn)速度減為零，已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)小物塊經(jīng)過A點(diǎn)時的機(jī)械能損失．求：
（1）B點(diǎn)距斜面底端的豎直高度h1．
（2）從開始至小物塊滑到B點(diǎn)的時間．
（3）若小物塊輕放在傳送帶上的某些位置，小物塊均能沿斜面越過C點(diǎn)，C點(diǎn)距斜面底端的豎直高度h2=0.5m，求這些位置距O點(diǎn)的距離范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，兩根電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)放置，左端與定值電阻R相連，導(dǎo)軌x＞0一側(cè)存在著沿x方向均勻增大的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與x的關(guān)系是B=0.5+0.5x（T），在外力F作用下一阻值為r的金屬棒從A1運(yùn)動到A3，此過程中電路中的電功率保持不變．A1的坐標(biāo)為x1=1m，A2的坐標(biāo)為x2=2m，A3的坐標(biāo)為x3=3m，下列說法正確的是（　�。�
A．回路中的電動勢既有感生電動勢又有動生電動勢
B．在A1與A3處的速度比為2：1
C．A1到A2與A2到A3的過程中通過導(dǎo)體橫截面的電量之比為3：4
D．A1到A2與A2到A3的過程中產(chǎn)生的焦耳熱之比為5：7

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖甲，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場寬度為3L，一正方形金屬框abcd的邊長為L，每邊電阻為R，金屬框以速度v勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直．求：

（1）求金屬框進(jìn)入磁場階段，通過回路的電荷量；
（2）當(dāng)金屬框完全在磁場中運(yùn)動時，求金屬框a、b兩端電壓Uab，某同學(xué)的解法如下：
設(shè)通過金屬框中的電流為I，則Uab=I•3R，代入數(shù)據(jù)，即可求得Uab．
你認(rèn)為該同學(xué)的解答是否合理？若合理，請解出最后結(jié)果；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果．
（3）若當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場左邊緣時，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化，求金屬框穿過磁場區(qū)的過程中cd邊克服安培力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．關(guān)于重力，下列說法中正確的是（　�。�
A．重力的方向總是與地面垂直
B．重力就是物體對水平桌面的壓力
C．物體運(yùn)動時受到的重力大于它靜止時受到的重力
D．同一物體無論運(yùn)動與否，受到的重力都是一樣的

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，質(zhì)量為5Kg的物體放在水平面上，物體與地面之間的動摩擦因素為0.2，求水平外力F為多大時，物體可以在水平面上做勻速直線運(yùn)動？

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