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15.边长为h的正方形金属导线框,从如图所示的位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域,磁场方向水平,且垂直于线框平面,磁场区域宽度为H,上、下边界如图中虚线所示,H>h,从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中(  )
A.线框中总有感应电流存在
B.线框受到的合力方向不一定总是向下
C.线框运动方向始终是向下的
D.线框速度的大小总是在增加

分析 分为三个过程:①从下边开始进入磁场到全部进入磁场;②从全部开始进入磁场到下边开始离开磁场;③下边开始离开磁场到全部离开磁场.再由楞次定律和左手定则可以判断求解.

解答 解:因为H>h,故可以分为三个过程:①从下边开始进入磁场到全部进入磁场;②从全部开始进入磁场到下边开始离开磁场;③下边开始离开磁场到全部离开磁场.
A、从全部开始进入磁场到下边开始离开磁场,磁通量不变,无电流,故A错误.
B、线框在进入和穿出磁场的过程中由楞次定律和左手定则得有感应电流,且受到安培力的合力方向始终向上,如果安培力大于线框的重力,则线框受到的合力方向向上,所以线框受到的合力方向不一定总是向下,故B正确.
C、线框运动方向始终是向下的,故C正确.
D、线框在进入和穿出磁场的过程中有感应电流,且受到安培力的合力方向始终向上,可能会使线框离开磁场时线框所受的安培力大于线框的重力,从而使线框的速度减小.故D错误.
故选:BC.

点评 本题电磁感应与力学知识简单的综合,培养分析、解决综合题的能力.可以直接运用楞次定律判断安培力的方向,依据是感应电流的磁场阻碍导体与磁场间的相对运动,即“来拒去留”.

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15.如图所示,A、B两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上,一颗子弹以水平速度v先后穿过A和B(此过程中A和B没相碰).子弹穿过B后的速度变为$\frac{2v}{5}$,子弹在A和B内的运动时间t1:t2=1:2,若子弹在两木块中所受阻力相等,则(  )
A.子弹穿过B后两木块的速度大小之比为1:2
B.子弹穿过B后两木块的速度大小之比为1:4
C.子弹在A和B内克服阻力做功之比为1:4
D.子弹在A和B内克服阻力做功之比为3:4

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ电阻不计,其间距离为L,两导轨及其构成的平面与水平面成θ角,两根用细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置,平行斜面向上的外力F作用在杆ab上,使两杆静止,已知两金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,两金属杆的电阻都为R,并且和导轨始终保持良好接触,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.某时刻将细线烧断,保持杆ab静止不动,重力加速度为g.求:
(1)细线烧断后外力F的最小值F1和最大值F2
(2)当外力F=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{2}$时,cd杆的速度大小;
(3)从细线烧断到cd杆达到最大速度,杆ab产生的电热为Q,求cd杆在此过程中经过的位移s.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

3.磁感应强度是描述磁场性质的重要物理量.不同物质周围存在的磁场强弱不同,测量磁感应强度的大小对于磁场的实际应用有着重要的物理意义.

(1)如图1所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着匝数为n匝的矩形线圈,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁场的方向与线圈平面垂直.当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后保持电流大小不变,使电流反向,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.重力加速度为g,请利用题目所给的物理量,求出线圈所在位置处磁感应强度B的大小.
(2)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量.请利用下面的操作推导条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B:用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离△l,并测出拉力F,如图2所示.因为距离很小,F可视为恒力.
(3)利用霍尔效应原理制造的磁强计可以用来测量磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图3所示:将一体积为a×b×c的长方体导电材料,放在沿x轴正方向的匀强磁场中,已知材料中单位体积内参与导电的带电粒子数为n,带电粒子的电量为q,导电过程中,带电粒子所做的定向移动可认为是匀速运动.当材料中通有沿y轴正方向的电流I时,稳定后材料上下两表面间出现恒定的电势差U.
①请根据上述原理导出磁感应强度B的表达式.
②不同材料中单位体积内参与导电的带电粒子数n不同,请利用题目中所给的信息和所学知识分析制作磁强计应采用何种材料.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图,图乙是质点P从该时刻起的振动图象,则下列说法正确的是(  )
A.波沿x轴正方向传播
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D.在0.02s内,质点P沿x轴正方向移动2m

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.质量为M的框架放在水平地面上,在框架的顶端用轻质弹簧悬挂一质量为m的小球,现用细线一端拴住小球向下拉.并将细线另一端固定在框架的底部.整个装置处于静止状态.现剪断细线,小球开始上下振动,小球在上下振动中框架始终未离开地面.弹簧始终在弹性限度内.重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
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B.小球在最低点时,框架对地面的压力最大
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D.小球在平衡位置时.框架对地面的压力等于(M+m)g

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(3)要验证机械能守恒,需要比较gh和$\frac{1}{2}(\frac{d}{△t})^{2}$在误差范围内是否相等(用题中所给物理量的符号表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图所示,表面粗糙的足够长的浅色传送带以速度v0=8m/s顺时针匀速转动,传送带的右端有一固定的斜面,斜面底端B与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接,现将一质量m=1kg的黑色小滑块从距离B点x0=10m的A处轻轻无初速度放上传送带,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.4,斜面倾角θ=37°,斜面足够长,小滑块与斜面的动摩擦因数为μ2=0.45,重力加速度g=10m/s2,sin37°0.6,cos37°=0.8,求:
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