【題目】如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R．在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v-t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力.下列說法正確的是

A. 金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿adcba方向

B. MN和PQ之間的距離為v1（t2-t1）

C. 磁場的磁感應強度為

D. 金屬線框在0-t3的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mgv1（t3-t1）

【答案】C

【解析】

（1）根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向；（2）由圖象可知，金屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，根據(jù)時間和速度求解金屬框的邊長和MN和PQ之間的距離；（3）由圖知，金屬線框進入磁場做勻速直線運動，重力和安培力平衡，可求出B。（4）由能量守恒定律求出熱量。

金屬線框剛進入磁場時，根據(jù)楞次定律判斷可知，感應電流方向沿abcda方向。故A錯誤。由圖象可知，金屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，速度為v1，運動時間為t2-t1，所以金屬框的邊長：L=v1（t2-t1）。MN和PQ之間的距離要大于金屬框的邊長，故B錯誤。在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力：mg=BIL；；又L=v1（t2-t1）。
聯(lián)立解得：．故C正確。金屬框在進入磁場過程中金屬框產(chǎn)生的熱為Q1，重力對其做正功，安培力對其做負功，由能量守恒定律得：Q1=mgL=mgv1（t2-t1）;金屬框在磁場中的運動過程中金屬框不產(chǎn)生感應電流，所以金屬線框在0-t3的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mgv1（t2-t1）。故D錯誤；故選C。

練習冊系列答案
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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連 的兩個 D 形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹 縫時都能得到加速，兩 D 形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示， 下列說法中正確的是( )

A. 回旋加速器中，粒子加速的時間和做圓周運動的周期相等

B. 帶電粒子在 D 形盒內(nèi)從狹縫間的電場獲得能量

C. 增大 D 形盒的半徑，可以增大粒子從 D 形盒射出時的動能

D. 狹縫寬度越小，粒子從 D 形盒射出時的動能越大

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【題目】如圖所示，坐標系中第二象限存在著垂直于紙面向里、磁感應強度 為 B=0.2 T 的勻強磁場，第三象限存在著與 x 軸正方向成 45°、電場強度為 E=500N/C 的斜向下的勻強電場，還有一根處于兩坐標軸角平分線上的無限長的電荷 接收棒，一個不計重力的帶正電粒子從坐標原點 O 處以 v=2×104m/s的速度進入磁場，A 粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與 x 軸負方向成 45°， 最終打到接收棒上被吸收，若 A 粒子的比荷為 106C/kg。

（1）求 A 粒子到達 x 軸時的坐標和在磁場中運動的時間。

（2）B 粒子的比荷為2.5×105C/kg，以相同的速度從同一位置進入磁場，求 A 粒子和 B 粒子到達吸收棒的位置相隔多遠。

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【題目】指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。請回答下列問題：

(1)使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a所示，為了使多用電表測量的結果更準確，該同學應該選擇歐姆擋_____檔（選填“×1”“×100”）；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指示如圖甲b，則待測電阻為_______Ω。

(2)圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中，電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω；電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω；變阻器的阻值范圍為0-5000Ω。

①該歐姆表的兩只表筆中，______是紅表筆。（選填“A”或“B”）；

②該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進行刻度的。當電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后接入電路的電阻將變_____（填“大”或“小”）。

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【題目】如圖所示,M是一小型理想變壓器,在a、b端輸入穩(wěn)定的正弦交流電,變壓器右側部分連有電阻恒定不變的相同小燈泡L1、L2、滑動變阻器R,所有電表都是理想電表,當滑動變阻器P向上滑動時U2為V2表示數(shù),I2為A2表示數(shù),以下說法中正確的是( )

A. A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大,A3的示數(shù)變增大

B. V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小

C. 變小

D. L1、L2都變亮

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【題目】鋪設海底金屬油氣管道時，焊接管道需要先用感應加熱的方法對焊口兩側進行預熱．如圖所示，將被加熱管道置于感應線圈中，當感應線圈中通以電流時管道發(fā)熱，下列說法中正確的是

A. 采用增大交變電流的頻率，可使焊接效果越好

B. 采用增大感應線圈電阻值，可使焊接效果越好

C. 采用金屬電阻率越小的管道材料，焊接效果越好

D. 感應線圈中通以正弦交流電，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電

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【題目】測定電流表內(nèi)電阻的實驗中備有下列器材:

A.待測電流表G(量程0~10mA)

B.標準電流表A(量程0~15mA,內(nèi)阻忽略)

C.電阻箱R/(0-999Ω)

D.滑動變阻器R1(總電阻約200Ω,額定電流2.0A)

E.滑動變阻器R2(總電阻約1000Ω,額定電流2.0A)

F.電源E1(電動勢約為8V,內(nèi)阻忽略)

G.電源E2(電動勢約為25V,內(nèi)阻忽略)

H.電鍵及導線若干

采用如圖所示的電路測定電流表G的內(nèi)阻rg。

(1)以上備用的器材中,滑動變阻器R應選用___________、電源應該選擇_________(填儀器前面字母)

(2)依照電路原理圖將實物連接成實驗線路,開始時兩電鍵均斷開_________。

(3)請完成下列主要實驗步驟：

①將R阻值調(diào)至最大,閉合電鍵S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,使電流表G達到滿刻度并記錄電流表A的數(shù)值

②閉合S2,同時調(diào)節(jié)滑動變阻器、變阻箱的阻值使電流表A數(shù)值保持不變,電流表G的讀數(shù)達到半偏。

③讀出R/的讀數(shù)(如下圖電阻箱所示)則電流表內(nèi)阻rg=______Ω,這種方法測出的電流表的內(nèi)阻rg比它的真實值______________(選填偏“大”、 “偏小”或“相等”)

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【題目】如圖(a)，超級高鐵(Hyperloop)是一種以“真空管道運輸”為理論核心設計的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點．如圖(b)，已知管道中固定著兩根平行金屬導軌MN、PQ，兩導軌間距為；運輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓．運輸車上固定著間距為D、與導軌垂直的兩根導體棒1和2，每根導體棒的電阻為R，每段長度為D的導軌的電阻也為R．其他電阻忽略不計，重力加速度為g．

(1)如圖(c)，當管道中的導軌平面與水平面成θ=30°時，運輸車恰好能無動力地勻速下滑．求運輸車與導軌間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)在水平導軌上進行實驗，不考慮摩擦及空氣阻力．

①當運輸車由靜止離站時，在導體棒2后間距為D處接通固定在導軌上電動勢為E的直流電源，此時導體棒1、2均處于磁感應強度為B，垂直導軌平向下的勻強磁場中，如圖(d)．求剛接通電源時運輸車的加速度的大小；（電源內(nèi)阻不計，不考慮電磁感應現(xiàn)象）

②當運輸車進站時，管道內(nèi)依次分布磁感應強度為B，寬度為D的勻強磁場，且相鄰的勻強磁場的方向相反．求運輸車以速度v0從如圖(e)通過距離2D后的速度v．

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【題目】枚小火箭攜帶試驗炸彈,從地面由靜止開始沿豎直方向勻加速發(fā)射升空,小火箭的加速度a=10m/s2,經(jīng)t1=20s后小火箭與試驗炸彈自動分離,預定試驗炸彈在最高點爆炸,取g=10m/s2,不計空氣阻力.

(1)分離時炸彈離地的高度和速度大小;

(2)若試驗失敗,炸彈未爆炸,如果不采取措施,炸彈會在分離后多長時間落地.(計算結果可保留根號)

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