12．如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0＜＜L．先將線框拉開(kāi)到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦．金屬線框向左進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（選填“順時(shí)針”，“逆時(shí)針”）；金屬線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．

分析 由楞次定律可得出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)及離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的電流方向，因線圈只有在經(jīng)過(guò)邊界時(shí)才產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，消耗機(jī)械能；則可得出單擺最終的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：金屬線框向左進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)?nbsp;a→d→c→b→a，即為逆時(shí)針．
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，線圈每次經(jīng)過(guò)邊界時(shí)都會(huì)消耗機(jī)械能，故可知，金屬線框 dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小不相等．如此往復(fù)擺動(dòng)，最終金屬線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)擺動(dòng)，由于 od≤L，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是擺角小于等于10 度，故最終在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．
故答案為：逆時(shí)針，簡(jiǎn)諧．

點(diǎn)評(píng) 右手定則、楞次定律和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是高中必須掌握的知識(shí)，本題由于有的學(xué)生不能分析出金屬線框最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故本題的難度較大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖所示，一質(zhì)量為ma的滑塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點(diǎn)，另一質(zhì)量為mb的滑塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）靜止在軌道的底端B處，A點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高．
（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接，釋放滑塊ma的同時(shí)給mb一個(gè)向右的初速度vb，ma滑至水平面時(shí)的速度是va（va＞vb），相碰之后ma、mb的速度分別是va′、vb′，假設(shè)相碰過(guò)程中兩滑塊之間的作用力是恒力，在上述簡(jiǎn)化情況下由牛頓定律導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式：mava+mbvb=mava′+mbvb′

（2）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接（足夠長(zhǎng)），mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開(kāi)始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma＜mb．
（3）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接．已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)行的速率為v0=1m/s，B點(diǎn)到傳送帶水平面右端點(diǎn)C的距離為L(zhǎng)=2m．mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開(kāi)始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起（mc）運(yùn)動(dòng)，當(dāng)mc運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．求mc從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與傳送帶的速度相同的過(guò)程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q，（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，兩端封閉注滿清水的數(shù)值玻璃管中，有一圓柱形的紅蠟塊，當(dāng)蠟塊在玻璃管內(nèi)開(kāi)始勻速上升的同時(shí)，將玻璃管貼著黑板沿水平方向從靜止開(kāi)始向右做勻加速移動(dòng)．則（　�。�
A．以玻璃管為參考系，蠟塊豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．以玻璃管為參考系，蠟塊斜向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C．以黑板為參考系，蠟塊做初速度豎直向上的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D．以黑板為參考系，蠟塊做初速度水平向右的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．下列關(guān)于單位制的說(shuō)法中正確的是（　　）
A．在國(guó)際單位制中，力（F）、質(zhì)量（M）、時(shí)間（t）是基本物理量
B．在國(guó)際單位制中，牛頓（N）、千克（kg）、秒（s）是基本單位
C．在國(guó)際單位制中，速度的國(guó)際單位千米/小時(shí)（km/h）是導(dǎo)出單位
D．只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是F=ma

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．游泳運(yùn)動(dòng)員以相對(duì)于水流恒定的速率垂直河岸過(guò)河，當(dāng)水速突然增大時(shí)，則過(guò)河（　�。�
A．路程增加、時(shí)間增加B．路程增加、時(shí)間不變
C．路程增加、時(shí)間縮短D．路程、時(shí)間都不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．一個(gè)質(zhì)量為m的木塊靜止在粗糙的水平面上，木塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小為2F0，某時(shí)刻開(kāi)始受到如圖所示的水平拉力的作用，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．0到t0時(shí)間內(nèi)，木塊的位移大小為 $\frac{{3{F_0}t_0^2}}{2m}$
B．t0時(shí)刻合力的功率為$\frac{{8F_0^2{t_0}}}{m}$
C．0到t0時(shí)間內(nèi)，水平拉力做功為$\frac{2F_0^2t_0^2}{m}$
D．2t0時(shí)刻，木塊的速度大小為$\frac{{{F_0}{t_0}}}{m}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．“太空粒子探測(cè)器”主要使命之一是在太空中尋找“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”，探索宇宙的起源的奧秘，是人類在太空中進(jìn)行的最大規(guī)模的科學(xué)實(shí)驗(yàn)．探測(cè)器核心部件是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡(jiǎn)化如下：如圖所示，輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面，圓心為O，外圓弧面AB的半徑為L(zhǎng)，電勢(shì)為φ1，內(nèi)圓弧面CD的半徑為$\frac{L}{2}$，電勢(shì)為φ2．足夠長(zhǎng)的收集板MN平行邊界ACDB，O到MN板的距離為L(zhǎng)．在邊界 ACDB和收集板MN之間加一個(gè)圓心為O，半徑為L(zhǎng)，方向垂直紙面向里的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0．假設(shè)太空中漂浮著某種帶正電的反物質(zhì)粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場(chǎng)從靜止開(kāi)始加速，不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊懀?br />（1）反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電量與正粒子相等但電性相反，如負(fù)電子為正電子的反物質(zhì)．若正電子和負(fù)電子相遇發(fā)生湮滅（質(zhì)量完全虧損），轉(zhuǎn)化成一對(duì)同頻率光子（γ）寫出上述核反應(yīng)方程，并計(jì)算該光的波長(zhǎng)λ；（已知電子的質(zhì)量為me，普朗克常量為h）
（2）若發(fā)現(xiàn)從AB圓弧面收集到的粒子有$\frac{2}{3}$能打到MN板上（不考慮過(guò)邊界ACDB的粒子），求漂浮粒子的比荷$\frac{q}{m}$；
（3）隨著所加磁場(chǎng)大小的變化，試定量分析收集板MN上的收集粒子的效率η和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．100匝的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e=100$\sqrt{2}$sin（100πt+$\frac{π}{3}$）V，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．交變電動(dòng)勢(shì)有效值為100VB．交變電動(dòng)勢(shì)有效值為100$\sqrt{2}$V
C．穿過(guò)線圈的最大磁通量為$\frac{\sqrt{2}}{π}$WbD．穿過(guò)線圈的最大磁通量為$\frac{\sqrt{2}}{100π}$Wb

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