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12.如图所示,用力将线圈abcd匀速拉出匀强磁场,下列说法正确的是(  )
A.拉力所做的功等于线圈所产生的热量
B.对同一线圈,消耗的功率与运动速度成正比
C.当速度一定时,线圈电阻越大,所需拉力越小
D.在拉出全过程中,导线横截面所通过的电量与快拉、慢拉无关

分析 根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律写出安培力表达式,从而再分别求出功、功率、电量的表达式,然后讨论即可.

解答 解:A、力将线圈abcd匀速拉出匀强磁场,根据功能关系,则有拉力所做的功等于线圈所产生的热量,故A正确;
B、根据功率表达式P=Fv=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$v=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$,对同一线圈,消耗的功率与运动速度的平方成正比,故B错误;
C、根据匀速拉出匀强磁场,则有F=F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,当速度一定时,线圈电阻越大,所需拉力越小,故C正确;
D、通过导线横截面的电荷量:q=I△t=$\frac{E}{R}$△t=$\frac{\frac{△Φ}{△t}}{R}$△t=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{BS}{R}$,当拉出全过程中,导线横截面所通过的电量与快拉、慢拉无关,故D正确;
故选:ACD.

点评 导体棒匀速运动时满足外力等于安培力的条件,注意求电量时应用平均电流,掌握q=$\frac{△Φ}{R}$公式的应用,同时掌握功率表达式的内容.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,PQ是固定的水平导轨,两端有两个小定滑轮,物体A、B轻绳连结,绕过定滑轮,不计滑轮的摩擦,系统处于静止时,α=37°,β=53°(已知sin37°=c0s53°=0.6,cos37°=sin53°=0.8),若B重10N,A重20N,A与水平导轨间摩擦因数μ=0.2,则A受的摩擦力(  )
A.大小为4NB.大小为2NC.方向向左D.方向向右

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

15.电火花计时器是一种使用交流电源的仪器,它的工作电压是220V,在实验中,某同学用电火花计时器记录一条纸带,如图,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,标为0、1、2、3….已知每两个计数点间的距离为s,且s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,则此纸带的加速度大小a=1.92m/s2,打第四个计数点时纸带的速度大小v=0.768m/s.(以上两空的结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.一个一价和一个二价的静止铜离子,经从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1之后进入一电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,下列说法正确的是(  )
A.两种铜离子打到屏上的两个不同位置
B.两种铜离子打到屏上时的速度一样大
C.两种铜离子运动到屏上所用时间相同
D.偏转电场E2对二价的铜离子做功要多

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.电流天平是用来测磁感应强度大小的仪器,如图甲所示,测量线圈1产生的磁场.图乙是它的原理示意图,横臂的右边缘固定一条U形绝缘导线 ACDE,将它通电后放入待测磁场,调节左端悬挂的钩码使天平平衡,则下列说法正确的是(  )
A.线圈中产生的磁场方向水平向左
B.电流天平是应用电磁感应原理
C.U形导线 AC、DE两段受到的安培力为零
D.右侧 U形导线受到安培力方向竖直向下

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

17.某实验小组设计了一个检测河水电阻率的实验,在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图a所示.两电极相距L,其间充满待测的河水,安转前用如图b所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图c所示.
选用以下仪器,将玻璃管连入电路,测量流过玻璃管的电流和玻璃管两端的电压,在图d坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点点表示测得的9组电流I、电压U的值,实验中要求尽可能准确地测出河水的电阻率.
器材:量程15V、内阻约为300kΩ的电压表;量程3mA、内阻为2kΩ的电流表;最大阻值约为50Ω的滑动变阻器;电动势E约为12V、内阻r约为2Ω的电池组;开关等各一个,以及导线若干

(1)测量玻璃管内径时,应将图b中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的A(填“A”“B”或“C”)与玻璃管内壁接触.
(2)玻璃管的内径d=6.70mm.
(3)在图d中作出该电阻的U-I图线,并可求得该段水的电阻R=8.0kΩ(要求保留两位有效数字),若已知R、d、L,则该段水的电阻率ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$(用题中符号写表达式表示).
(4)图f中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图d数据的实物连接图,开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑到A端(填“A”或“B”)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框abcd位于竖直平面内,其下方有一垂直于纸面向外,上下边界均与线框ab边平行的匀强磁场区域MNQP.已知磁场区域的宽度为d,磁感应强度为B,线框的总电阻为R,边长为L(L<d),质量为m.让线框从离磁场区域边界MN的高度为h处由静止释放,其cd边刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相等,已知重力加速度为g.则(  )
A.线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为mgd
B.线框cd边刚进入磁场时,cd两点间的电势差为$\frac{1}{4}$BL$\sqrt{2gh}$
C.线框从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程中,先减速后加速
D.线框从 cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量为$\frac{B{L}^{2}}{R}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图①所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的$\frac{1}{4}$圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图②所示,两磁场方向均竖直向上.在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.

(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到t0时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m一端连接R=1Ω的电阻.导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s.求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)拉力F的大小;
(3)若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U.

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