15．如圖所示，一邊長(zhǎng)為a、電阻為R的等邊三角形線框在外力作用下以速度v0勻速穿過寬度均為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且與磁場(chǎng)邊緣垂直，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，方向相反．以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较�，從圖示位置開始線框中感應(yīng)電流I與沿運(yùn)動(dòng)方向的位移s的關(guān)系圖象可能為（　�。�
A．B．C．D．

分析 本題線框的運(yùn)動(dòng)可分段判斷，運(yùn)用排除法進(jìn)行分析．根據(jù)楞次定律可判斷電路中感應(yīng)電流的方向；由導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流大小的變化．

解答 解：線框從開始進(jìn)入到全部進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，磁通量向里增大，則由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故B一定錯(cuò)誤；
因切割的有效長(zhǎng)度均勻增大，故由E=BLv0可知，
x在0-$\frac{a}{2}$內(nèi)，切割的有效長(zhǎng)度均勻增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增加，感應(yīng)電流也均勻增加；
在$\frac{a}{2}$-a內(nèi)，切割的有效長(zhǎng)度均勻減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也均勻減小，感應(yīng)電流均勻減�。畑=a時(shí)，I=0；
在a-$\frac{3a}{2}$內(nèi)，垂直向外的磁通量增多，向內(nèi)的減少，由楞次定律可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針．由于分處兩磁場(chǎng)的線圈兩部分產(chǎn)生的電流相同，且有效長(zhǎng)度是均勻變大的，所以x=$\frac{3a}{2}$處的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是x=$\frac{a}{2}$處的兩倍，故AC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題為選擇題，而過程比較復(fù)雜，可以先分過程，再采用排除法解決，這樣可以節(jié)約一定的時(shí)間；而進(jìn)入第二段磁場(chǎng)后，分處兩磁場(chǎng)的線圈兩部分產(chǎn)生的電流相同，且有效長(zhǎng)度是均勻變大的，當(dāng)線框剛好在兩磁場(chǎng)中間時(shí)時(shí)，線圈中電流達(dá)最大2I．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．放射性元素發(fā)生β衰變放出一個(gè)電子，這個(gè)電子（　　）
A．原來是原子的外層電子
B．原來是原子的內(nèi)層電子
C．是在原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子時(shí)產(chǎn)生的
D．是在原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．設(shè)一對(duì)靜止的正、負(fù)電子湮滅后產(chǎn)生兩個(gè)光子A和B，已知電子質(zhì)量為m，真空中光速為c，普朗克常量為h，則光子A的頻率是$\frac{m{c}^{2}}{h}$；若測(cè)量得光子A的波長(zhǎng)為λ，則光子B的動(dòng)量大小為$\frac{h}{λ}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，兩塊平行極板AB、CD正對(duì)放置，極板CD的正中央有一小孔，兩極板間距離AD為d，板長(zhǎng)AB為2d，兩極板間電勢(shì)差為U，在ABCD構(gòu)成的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右．在ABCD矩形區(qū)域以外有垂直于紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．極板厚度不計(jì)，電場(chǎng)、磁場(chǎng)的交界處為理想邊界．將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子在極板AB的正中央O點(diǎn)，由靜止釋放．不計(jì)帶電粒子所受重力．
（1）求帶電粒子經(jīng)過電場(chǎng)加速后，從極板CD正中央小孔射出時(shí)的速度大小；
（2）為了使帶電粒子能夠再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向垂直，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，并畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖．
（3）通過分析說明帶電粒子第二次離開電場(chǎng)時(shí)的位置，并求出帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第二次離開電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，用外力先后以速度v1和v2勻強(qiáng)向右把一正方形線圈拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，v2=3v1，在先后兩次拉出的過程中（　�。�
A．線圈中的感應(yīng)電流之比I1：I2=3：1
B．作用在線圈上的外力大小之比F1：F2=1：3
C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=1：9
D．通過線圈某截面的電荷量之比q1：q2=1：3

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．沿平直公路行駛的汽車，車廂的天花板上用細(xì)線懸掛一小球．剎車過程中，細(xì)線與豎直方向成角，如圖所示，求汽車的加速度大�。╯in37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示，水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿、導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�
A．金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
C．由圖象可以得出B、L、R三者的關(guān)系式為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}$=$\frac{3}{2}$
D．當(dāng)恒力F=4N時(shí)，電阻R上消耗的最大電功率為4W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)．下列哪些方法是他在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用過的
①測(cè)出相同長(zhǎng)度的斜面在不同傾角時(shí)，物體落到斜面底端的速度v和所用時(shí)間t，比較$\frac{v}{t}$的比值的大小
②用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析
③改變斜面傾角，比較各種傾角得到的$\frac{x}{{t}^{2}}$的比值的大小
④將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理“外推”，說明自由落體運(yùn)動(dòng)是特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)（　　）
A．①②③④B．①③④C．①④D．③④

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，A1、A2為兩塊面積很大、相互平行的金屬板，兩板間距離為d，以A1板的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下分別建立x軸和y軸，在坐標(biāo)為（0，$\frac{1}{2}d$）的P處有一粒子源，可在坐標(biāo)平面內(nèi)向各個(gè)方向不斷發(fā)射同種帶電粒子，這些帶電粒子的速度大小均為v0，質(zhì)量為m，帶電量為+q，重力忽略不計(jì)，不考慮粒子打到板上的反彈，且忽略帶電粒子對(duì)金屬板上電荷分布的影響．
（1）若只在A1、A2板間加上恒定電壓U0，且A1板電勢(shì)低于A2板，求粒子打到A1板上的速度大��；
（2）若只在A1、A2板間加上一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，且B＜$\frac{{2m{v_0}}}{dq}$，求A1板上有
粒子打到的區(qū)域范圍（用x軸坐標(biāo)值表示）；
（3）在第（2）小題前提下，若在A1、A2板間再加一電壓，使初速度垂直指向A1板的粒子打不到A1板，試確定A1、A2板電勢(shì)的高低以及電壓的大小．

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