4．如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直線圈平面，先后兩次將線框從磁場中同一位置勻速拉出有界磁場．第一次速度為 v1=v，第二次速度為 v2=4v．則在先后兩次過程中有（　　）
A．流過任一截面電荷量之比為1：1
B．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢之比為1：4
C．線框所受安培力之比為1：8
D．沿運(yùn)動(dòng)方向作用在線框上的外力的功率之比為1：8

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律以及安培力的計(jì)算公式、功率的計(jì)算公式得到電動(dòng)勢、安培力、外力功率等于速度的關(guān)系，然后求解．

解答 解：設(shè)線框的邊長為L，總電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．
A、根據(jù)電荷量的計(jì)算公式q=It=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B{L}^{2}}{R}$可知，兩種情況下流過任一截面電荷量之比為1：1，故A正確；
B、根據(jù)E=BLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢之比等于速度之比，即兩種情況下線框中感應(yīng)電動(dòng)勢之比為1：4，故B正確；
C、根據(jù)安培力的計(jì)算公式F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$可知，線框所受安培力之比為1：4，故C錯(cuò)誤；
D、外力做功功率等于克服安培力做功功率，根據(jù)功率計(jì)算公式P=Fv=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$可知，沿運(yùn)動(dòng)方向作用在線框上的外力的功率之比為1：16，故D錯(cuò)誤．
故選：AB．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv，以及通過某截面的電荷量經(jīng)驗(yàn)公式，掌握功率與速度關(guān)系．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過程中（　　）
A．重力勢能減小了1900 JB．重力勢能減小了2000 J
C．動(dòng)能增加了1900 JD．動(dòng)能增加了2000 J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．圖中B為理想變壓器，接在交變電壓有效值保持不變的電源上．指示燈L1和L2完全相同（其阻值均恒定不變），R是一個(gè)定值電阻，電壓表、電流表都為理想電表．開始時(shí)開關(guān)S是閉合的，當(dāng)S斷開后，下列說法正確的是（　�。�
A．電流表A2的示數(shù)變大B．電流表A1的示數(shù)變小
C．電壓表的示數(shù)變大D．燈泡L1的亮度變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1＞m2，現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的工具有①②③（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號）
①刻度尺                ②天平            ③秒表         ④游標(biāo)卡尺
（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：
①繩子越粗越好；②繩的質(zhì)量要輕；③兩個(gè)物塊的質(zhì)量差要盡可能大；④將繩換成彈簧
以上建議中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有作用的是②③（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號）
．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．如圖所示為水平放置的光滑導(dǎo)體框架，寬L=0.2m，接有電阻R=5Ω，勻強(qiáng)磁場垂直框架平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上，框架和導(dǎo)體棒ab的電阻均不計(jì)．當(dāng)ab以v=2m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，通過導(dǎo)體棒ab的電流I=0.8A，拉力F的功率P=3.2W，當(dāng)ab棒向右運(yùn)動(dòng)了S=0.5m時(shí)，通過電阻R的電量q=0.2C．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．為了確定一根輕彈簧壓縮最短時(shí)儲存的彈性勢能的大小，可以將彈簧一端固定在一帶有凹槽軌道的起點(diǎn)，并軌道固定在水平桌面邊緣，如圖所示，
為了測定一根輕彈簧壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢能的大小，可以將彈簧固定在一帶有凹槽軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）需要測定的物理量是：①鋼球的質(zhì)量m；②桌面的高度h；③鋼球落地點(diǎn)的水平位移s；
（2）計(jì)算彈簧最短時(shí)彈性勢能的關(guān)系式是Ep=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，在絕緣水平桌面上放置一矩形金屬線框abcd，虛線MN右側(cè)分布著一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，線框邊長lab=0.2m，lcb=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.1Ω，線框與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在線框上，使它以v0=1m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)一段距離，重力加速度g取10m2/s，求：
（1）線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框的電流I和電荷量q；
（2）線框進(jìn)入磁場的過程中，拉力F的大小；
（3）線框從圖示位置向右勻速運(yùn)動(dòng)1m的過程，拉力做的總功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．某實(shí)驗(yàn)中學(xué)的物理興趣實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律．將一氣墊導(dǎo)軌傾斜地固定在水平桌面上，導(dǎo)軌的傾角為θ，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪，在靠近滑輪的B處固定一光電門，將質(zhì)量為m的小球通過一質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線與一帶有遮光板的總質(zhì)量為M的滑塊相連接．現(xiàn)將帶有遮光板的滑塊由氣墊導(dǎo)軌的A處由靜止釋放，通過計(jì)算機(jī)測出遮光板的擋光時(shí)間為t，用游標(biāo)卡尺測出遮光板的寬度為b，用刻度尺測出A、B之間的距離為d．假設(shè)滑塊在B處的瞬時(shí)速度等于擋光時(shí)間t內(nèi)的平均速度．
由以上的敘述回答下列問題：

（1）若游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，則遮光板的寬度為3.85 mm；
（2）滑塊到達(dá)光電門B處的瞬時(shí)速度vB為=$\frac{t}$；（用字母表示）
（3）如果該小組的同學(xué)測得氣墊導(dǎo)軌的傾角θ=30°，在滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能增加量△Ek為$\frac{（M+m）^{2}}{2{t}^{2}}$，系統(tǒng)重力勢能減少量△Ep為（m-$\frac{M}{2}$）gd，若在誤差允許的范圍內(nèi)△Ek=△Ep，則滑塊與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．重力加速度用g表示．（以上結(jié)果均用字母表示）
（4）在驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律后，該小組的同學(xué)多次改變A、B間的距離d，并作出了v2-d圖象，如圖丙所示，如果M=m，則g=9.6 m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，有理想邊界MN、PQ的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界MN、PQ長不限，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力）從MN邊界上的A點(diǎn)沿紙面垂直MN以初速度v0進(jìn)入磁場，已知該帶電粒子的比荷$\frac{q}{m}$，進(jìn)入磁場時(shí)的初速度v0與磁場寬度d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的關(guān)系滿足$\frac{q}{m}$=$\frac{{v}_{0}}{2Bd}$，其中A′為PQ上的一點(diǎn)，且AA′與PQ垂直，下列判斷中，正確的是（　　）
A．該帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d
B．該帶電粒子打在PQ上的點(diǎn)與A′點(diǎn)的距離為$\sqrt{3}$d
C．該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{πd}{3{v}_{0}}$
D．若帶電粒子射入磁場的方向可任意調(diào)整，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為$\frac{4πd}{3{v}_{0}}$

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同步練習(xí)冊答案