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    如下图所示，某矩形线圈长为L、宽为d、匝数为n、总质量为M，其电阻为R，线圈所在磁场的磁感应强度为B，最初时刻线圈的上边缘与有界磁场上边缘重合，若将线圈从磁场中以速度v匀速向上拉出，则：

    （1）流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？

    （2）外力至少对线圈做多少功？


    【命题立意】本题主要考查计算感应电动势和线圈所受安培力。

    【思路点拨】求感应电动势的平均值用E＝nΔΦ/Δt公式，而导线切割磁感线运动产生感应电动势的瞬时值用公式E=BLv计算。在此基础上求感应电流、外力对线圈做的功。

    【答案】（1）；（2）

    【解析】（1）由题意可得：①（1分）②（1分）由①②联立解得：（1分）

    （2）线圈匀速离开磁场的过程中，线圈所受安培力为：（1分）

    由动能定理可得：（1分）由以上各式联立解得：（1分）


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    右图为测定压力的电容式传感器，其核心部件是一平行板电容器。将电容器、灵敏电流表（零刻度在中间）和电源串联成闭合电路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转。在对膜片开始施加恒定压力到膜片稳定后，灵敏电流表指针的偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏）                                                                               

    （     ）

    A．向右偏到某刻度后回到零刻度

    B．向左偏到某刻度后回到零刻度

    C．向右偏到某刻度后不动

    D．向左偏到某刻度后不动

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如下图所示的电路中，定值电阻R0＝10Ω，R为电阻箱，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，当其阻值为R1=9Ω时，电压传感器测得的数据为U1=0.8V，然后保持电阻箱阻值不变，将S2切换到b，电压传感器示数为U2=0.2V。（电压传感器可看作理想电表）

    （1）计算电阻Rx的阻值。

    （2）若电阻Rx＝2.0Ω，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U，对测得的数据进行处理，绘出如下图所示的－图线。求电源电动势E和内阻r。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如下图，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平匀强电场，大小也为E；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点O相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于N。一质量为m的带电小球从y轴上（y＞0）的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动（已知重力加速度为g）。

    （1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；

    （2）P点距坐标原点O至少多高；

    （3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点开始计时，经时间小球距坐标原点O的距离s为多远？

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如右图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角。两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则

    （     ）

    A．返回出发点时棒ab的速度小于v0

    B．上滑到最高点的过程中克服安培力做功等于

    C．上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于

    D．金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如下图所示的四种随时间变化的电流图象，其中属于交变电流的是                                 

    （     ）

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如右图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是                                                    

    （     ）

    A．图示位置电流为0

    B．R两端电压的有效值

    C．交流电流表的示数

    D．一个周期内通过R的电荷量

     

     

     

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是                                         ；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制          图象。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用， 图左是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成, 如图右所示，通道尺寸a = 2.0m、b =0.15m、c = 0.10m，工作时，在通道内沿z轴正方向加B = 8.0T的匀强磁场；沿x轴负方向加上匀强电场，使两极板间的电压U = 99.6V；海水沿y轴方向流过通道, 已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m.

    (1)船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；

    (2)船以 = 5.0 m/s的速度匀速前进。以船为参照物，海水以5.0 m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水的速率增加到  = 8.0 m/s, 求此时金属板间的感应电动势U感 .

    (3)船行驶时，通道中海水两侧的电压按U'=U -U感 计算，海水受到电磁力的80% 可以转换

    为船的动力, 当船以vs =5.0 m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率。   

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