14．如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L、回路電阻為R的正方形金屬框，用細(xì)線吊住，放在光滑的傾角為30°的斜面上，細(xì)線的另一端跨過兩個(gè)定滑輪，掛著一個(gè)質(zhì)量為M（M＞m）的砝碼，金屬框沿斜面上方的空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的下邊界與金屬框的上邊平行且相距一定距離．則在金屬框進(jìn)入磁場的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．細(xì)線對金屬框做的功等于金屬框增加的機(jī)械能
B．細(xì)線對金屬框的拉力可能等于Mg
C．金屬框上的熱功率可能大于$\frac{（M-0.5m）^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D．系統(tǒng)的機(jī)械能損失可能小于$\frac{1}{2}$mgL

分析 細(xì)線對金屬框做的功等于系統(tǒng)中增加的所有能量之和；由E=Blv、I=$\frac{E}{R}$、F=BIl結(jié)合得到安培力的表達(dá)式，并結(jié)合P=Fv分析線框上熱功率的可能情況；根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生的內(nèi)能．

解答 解：A、細(xì)線對金屬框做的功等于金屬框增加的機(jī)械能和金屬框中產(chǎn)生的內(nèi)能之和，故A錯(cuò)誤；
B、如果線框勻速進(jìn)入磁場，線框受到的合力為零，細(xì)線對金屬框的拉力T=Mg，故B正確；
C、設(shè)線框勻速進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v0，則F安=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$，又F安=Mg-mgsin30°=（M-0.5m）g，可求出，此時(shí)線框上的熱功率為：P=F安v=$\frac{（M-0.5m）^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$，整個(gè)過程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于（M-0.5m）gL；若線框剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大于v0，則進(jìn)入磁場后的安培力為：F安＞$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$=（M-0.5m）g，線框上的熱功率大于$\frac{（M-0.5m）^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$，故C正確；
D、若線框剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度小于v0，則進(jìn)入磁場后的安培力為：F安＜$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$=（M-0.5m）g，系統(tǒng)的機(jī)械能損失可能小于mgsin30°•L=$\frac{1}{2}mgL$，故D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評 本題導(dǎo)體切割磁感線的類型，根據(jù)平衡條件和能量守恒結(jié)合求解，關(guān)鍵是分析和計(jì)算安培力的大小．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．足夠長的傾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物體以v0=6.4m/s的初速度從斜面底端向上滑行，該物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2），求：
（1）物體滑上斜面的最大位移．
（2）物體從開始上滑到再次返回底端所需的時(shí)間；
（3）若僅將斜面傾角θ變?yōu)?7°，其他條件不變，則物體在開始第1s內(nèi)的位移多大？（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．汽車?yán)宪囋谒降缆飞涎刂本�加速行駛，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知（　�。�
A．汽車?yán)宪嚨牧Φ拇笮〈笥谕宪嚴(yán)嚨牧Φ拇笮?/td>
B．汽車?yán)宪嚨牧Φ拇笮〉扔谕宪嚴(yán)嚨牧Φ拇笮?/td>
C．汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪囀艿降淖枇?/td>
D．汽車?yán)宪嚨牧Φ扔谕宪囀艿降淖枇?/td>

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖是A、B兩物體同時(shí)由同一地點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，從圖象上可知（　　）
A．30s末B運(yùn)動(dòng)在A前面B．A做勻速運(yùn)動(dòng)，B做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．20s末A、B相遇D．40s末A、B相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．一個(gè)物體受到6N的力作用而運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)要用兩個(gè)力來代替這個(gè)6N的力，下列給定的各組值中能實(shí)現(xiàn)這一目的是（　　）
A．6N和6NB．1N和10NC．15N和5ND．10N和4N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出：
（1）當(dāng)m與M的大小關(guān)系滿足m＜＜M時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．
（2）一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定，探究做加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法正確的是：BC
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差
D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（3）乙圖為本實(shí)驗(yàn)中接在50Hz的低壓交流電上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒有畫出，設(shè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1和2間距為S1，計(jì)數(shù)點(diǎn)4和5間距為Sn由圖數(shù)據(jù)可得計(jì)算加速度的表達(dá)式是a=$\frac{{{S}_{4}-S}_{1}}{{3T}^{2}}$：該物體的加速度為0.74m/s2；（所有結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，實(shí)線是一個(gè)電場中的電場線，虛線是一個(gè)電子在這個(gè)電場中的軌跡，若電子是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是（　�。�
A．電子從a到b加速度變大
B．電子在b處的電勢能大于a處的電勢能
C．b處電勢低于a處電勢
D．電子在b處速度最小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．如圖所示，傾角為30°的粗糙絕緣體斜面上，放置一質(zhì)量為1kg、邊長為1m、電阻為0.1Ω的正方形金屬框abcd，e、f分別為bc、ad的中點(diǎn)，某時(shí)刻起在abef區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的表達(dá)式為B1=0.5t（T），ab邊恰在磁場邊緣以外；efdc區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T，cd邊恰在磁場邊緣以內(nèi)．兩磁場均有理想邊界，金屬框始終保持靜止，g=10m/s2．則金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為0.25V，金屬框中的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda；金屬框受到的摩擦力大小為10.625N．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一個(gè)點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對管壁恰好無壓力，則固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AC圓弧最低點(diǎn)B處的電場強(qiáng)度E的大小為（　　）
A．E=$\frac{mg}{q}$B．E=$\frac{2mg}{q}$C．E=$\frac{3mg}{q}$D．E=$\frac{4mg}{q}$

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同步練習(xí)冊答案