17.如圖所示,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框;在導線框右側有一寬度為d(d>L)的條形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直桌面向下.導線框獲得一向右的初速度進入并穿過磁場區(qū)域.以線框右邊剛進入磁場時刻為t=0,則下列速度圖象中,可能正確描述線框穿越磁場過程的是( 。
A.B.C.D.

分析 線圈以一定的初速度進入勻強磁場,由于切割磁感線,所以出現(xiàn)感應電流,從而產生安培阻力,導致線圈做加速度減小的減速運動.當完全進入后,沒有磁通量變化,所以沒有感應電流,不受到安培力,因此做勻速直線運動,當出現(xiàn)磁場時,磁通量又發(fā)生變化,速度與進入磁場相似.

解答 解:線圈以一定初速度進入磁場,則感應電動勢為:E=BLv
閉合電路歐姆定律,則感應電流為:$I=\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$
安培為:力$F=BIL=BL\frac{BLv}{R}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
由牛頓第二定律有:F=ma
則有:$a=\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{mR}v$
由于v 減小,所以a也減小,當完全進入磁場后,不受到安培力,所以做勻速直線運動,當出磁場時,速度與時間的關系與進入磁場相似.
而速度與時間的斜率表示加速度的大小,因此D正確,ABC錯誤;
故選:D

點評 屬于力與電綜合題,并強調速度與時間的斜率表示加速度的大小,而由牛頓第二定律來確定加速度如何變化.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,平行虛線之間有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場左右寬度為L,磁感應強度大小為B.一等腰梯形線圈ABCD所在平面與磁場垂直,AB邊剛好與磁場右邊界重合.AB長等于L,CD長等于2L,AB、CD間的距離為2L,線圈的電阻為R.現(xiàn)讓線圈向右以恒定速度v勻速運動,從線圈開始運動到CD邊剛好要進入磁場的過程中(  )
A.線圈中感應電流沿順時針方向B.線圈中感應電動勢大小為BLv
C.通過線圈截面的電量為$\frac{B{L}^{2}}{2R}$D.克服安培力做的功為$\frac{{{B^2}{L^3}v}}{4R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球,mA=1kg,mB=2kg,A、B兩球有一被壓縮彈簧,彈簧被細線鎖定.現(xiàn)燒斷細線解除鎖定彈開小球,B球獲得的動量大小為4kg•m/s,若規(guī)定向右為正方向,求
①A球的速度;
②燒斷細線前彈簧的彈性勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示的電路中,電源電動勢為E、內阻忽略不計,ab是總電阻為2R的滑動變阻器,滑片P剛開始位于中間位置,定值電阻的阻值為R,平行板電容器的電容為C,其下極板與地(取為零電勢)相連,一電量為q帶正電的粒子固定在兩板中央e處,閉合開關S,待穩(wěn)定后,下列判斷正確的是( 。
A.e處的電勢為$\frac{1}{6}$E
B.若把滑片P移至b端,穩(wěn)定后粒子的電勢能減少了$\frac{1}{3}$Eq
C.若把滑片P移至b端,穩(wěn)定后粒子所受電場力變?yōu)樵瓉淼?倍
D.若把滑片P移至b端,同時上極板向上移動僅使板間距變?yōu)樵瓉淼?倍,穩(wěn)定后電容器的帶電量變?yōu)樵瓉淼?.5倍

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.已知氫原子的基態(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$,其中n=2,3….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.一群氫原子處于第3激發(fā)態(tài),在它向低能級躍遷時,最多能發(fā)出6種頻率的光子,這些光子中最大波長為-$\frac{144hc}{{7E}_{1}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖甲所示,固定在地面上的氣缸里,固定兩個活塞A、B,氣缸內被分成等體積的兩部分,左邊是壓強為p0(外界大氣壓也是p0)、溫度為T0的理想氣體,而右邊空間為真空,已知氣缸、活塞均是絕熱的.

①若在不漏氣的情況下將活塞A瞬間抽出,氣體自由擴散到右側真空區(qū)域,穩(wěn)定后氣體的壓強和溫度各是多少?
②若再放開活塞B,不計活塞B與氣缸壁間的摩擦力,并用外力作用于活塞B將氣體向左緩慢壓縮,穩(wěn)定時使氣體體積恢復開始時的體積,如圖乙.測得此時氣體溫度為$\frac{6}{5}$T0,已知活塞面積為S,求此時加在活塞B上的推力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,細線a,b,c的一端分別固定在水平地面上,另一端系一個靜止在空氣中的氫氣球,細線與地面的夾角分別為30°、60°和45°,如果三根細線都處于伸直狀態(tài),設a,b,c受到的拉力分別為Ta,Tb和Tc,氫氣球受到的浮力為F,則( 。
A.細線受到的拉力中Ta一定最大
B.三根細線的拉力都不為零時,有可能Ta=Tb=Tc
C.三根細線的拉力的豎直分量之和一定等于F
D.三根細線的拉力的豎直分量之和一定小于F

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14.如圖所示,小物塊A、B由跨過定滑輪的輕繩相連,A置于傾角為37°的光滑固定斜面上,B位于水平傳送帶的左端,輕繩分別與斜面、傳送帶平行.傳送帶始終以速度v0=2m/s順時針勻速傳動,某時刻B從傳送帶左端以速度v1=6m/s向右運動,經一段時間回到傳送帶的左端.已知A、B質量均為1kg,B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,斜面、輕繩、傳送帶均足夠長,A不會碰到定滑輪,定滑輪的質量與摩擦均不計.g取10m/s2,sin37°=0.6.求:
(1)B向右運動的總時間t;
(2)B回到傳送帶最左端時物體A的重力的功率P.(計算結果可用根號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.對于相互接觸的兩個物體之間,同一接觸面上的彈力和摩擦力,以下說法中正確的是(  )
A.有彈力必有摩擦力B.有摩擦力必有彈力
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