【題目】根據(jù)實際需要，磁鐵可以制造成多種形狀，如圖就是一根很長的光滑圓柱形磁棒，在它的側(cè)面有均勻向外的輻射狀磁場。現(xiàn)將磁棒豎直固定在水平地面上，磁棒外套有一個粗細(xì)均勻的圓形金屬線圈，金屬線圈的質(zhì)量為m，半徑為R，電阻為r，金屬線圈所在位置的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。讓金屬線圈從磁棒上端由靜止釋放，經(jīng)一段時間后與水平地面相碰(碰前金屬線圈已達(dá)最大速度)并原速率反彈，又經(jīng)時間t，上升到距離地面高度為h處速度減小到零。下列說法中正確的是

A. 金屬線圈與地面撞擊前的速度大小

B. 撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，通過金屬線圈某一截面的電荷量

C. 撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱

D. 撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，通過金屬線圈某一截面的電荷量

【答案】ABC

【解析】A. 線圈第一次下落過程中有E=B2πRv，I=E/r、FA=BIL=BI2πR，得安培力大小為：

FA=

根據(jù)牛頓第二定律得：

mgFA=ma

可知線圈做加速度減小的加速運動，當(dāng)a=0時，速度最大，代入求得最大速度為：vm=，故A正確；

B. 反彈后上升的過程中某一時刻，由牛頓運動定律得：mg+BI2πR=ma

則得：mg△t+BI2πR△t=ma△t

在一段微小時間△t內(nèi)，速度增量為△υ=a△t，通過線圈截面電量為：△q=I△t

則：△q=

得到：∑△q=∑，

又∑ma△t=∑m△v=mvm=，

∑mg△t=mgt1，

故：q=，故B正確，D錯誤；

C．撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，最大動能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能，一部分轉(zhuǎn)化為金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱，金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q=-mgh= ，故C正確

故選：ABC.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。

（1）打點計時器使用的電源是_______（選填選項前的字母）。

A．直流電源 B．交流電源

（2）實驗中，平衡摩擦力和其他阻力后，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖乙所示。

實驗中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_________，打B點時小車的速度v=_________。

（3）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達(dá)式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的xoy平面內(nèi)，以（0，R）為圓心，R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場（用B1表示，大小未知）；x軸下方有一直線MN，MN與x軸相距為），x軸與直線MN間區(qū)域有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；在MN的下方有矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，磁場方向垂直于xOy平面向外。電子a、b以平行于x軸的速度v0分別正對點、A（0，2R）點射入圓形磁場，偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過原點O進(jìn)入x軸下方的電場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e， ，不計電子重力。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大�。�

（2）若電場沿y軸負(fù)方向，欲使電子a不能到達(dá)MN，求的最小值；

（3）若電場沿y軸正方向， ，欲使電子b能到達(dá)x軸上且距原點O距離最遠(yuǎn)，求矩形磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在“研究共點力的合成”實驗中，把橡皮筋一端用圖釘固定于 P 點，同時用兩個彈簧測力計通過細(xì)繩將橡皮筋的另一端拉到指定位置 O ，這時要記錄的是_______ 和_______（用字母表示）。

A．橡皮筋伸長的長度 B．兩個彈簧測力計的示數(shù)

C．兩條細(xì)繩間的夾角 D．兩條細(xì)繩的方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究兩個共點力合成的實驗中得到如圖所示的合力 F 與兩個分力的夾角θ的關(guān)系圖。求：

（1）兩個分力大小各是多少？

（2）此合力的變化范圍是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻R = 10 Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,副線圈與純電阻用電器組成閉合電路,用電器電阻R0=11 Ω。若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u=220sin 100πtV。下列說法正確的是(　　)

A. 通過用電器的電流有效值為20 A

B. 發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 Hz

C. 升壓變壓器的輸入功率為4 650 W

D. 當(dāng)用電器的電阻R0減小時,發(fā)電機(jī)的輸出功率減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是匝數(shù)n=100，邊長L=20cm的正方形線圈，其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以ω=100π(rad／s)的角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場方向垂直時開始計時.線圈的電阻r=1Ω，外電路電阻R=99Ω.試求：

(1)寫出交變電流瞬時值表達(dá)式；

(2)外電阻上消耗的功率；

(3)從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過過程中，通過外電阻的電荷量是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下．在將磁鐵的S極插入線圈的過程中( )

A. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥

B. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引

C. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥

D. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R＝3 Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝1 Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的v－t圖象如圖乙所示(取g＝10 m/s2)．求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(2)桿在磁場中下落0.1 s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量．

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