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17.音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.图示是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度大小为B、方向垂直于线圈平面竖直向下,区域外的磁场忽略不计.线圈左边框始终在磁场外,右边框始终在磁场内,前后两边框在磁场内的长度始终相等,线圈中电流大小恒为I.某时刻线圈水平向右运动的速度大小为v,则此时(  )
A.线圈中产生的感应电动势大小为BLv
B.线圈所受安培力的大小为BIL
C.线圈的电阻为$\frac{nBLv}{I}$
D.线圈所受安培力的功率为nBILv

分析 只有磁场中的边切割磁感线产生感应电动势,由E=nBLv求得感应电动势;根据F=nBIL求得受到的安培力;根据闭合电路的欧姆定律求得电阻,但注意线圈中的电流是由外部提供的;由P=Fv求得瞬时功率.

解答 解:A、产生的感应电动势为:E=nBLv,故A错误;
B、受到的安培力为:F=nBIL,故B错误;
C、由于音圈电机中的线圈电流是由外部电源E提供的,所以线圈中的电流不是由于线圈切割磁感线产生的电流,由电流方向并结合闭合电路的欧姆定律可知I=$\frac{E-nBLv}{R}$(电源电阻不计),即R=$\frac{E-nBLv}{I}$,故C错误;
D、安培力的功率为:P=Fv=nBILv,故D正确;
故选:D

点评 本题主要考查了导线在磁场中切割产生感应电动势,形成感应电流,从而受到安培力,关键是抓住每根都会产生感应电动势和受到安培力即可.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.

(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还需要的器材有AD(多选)
A.刻度尺     B.秒表
C.天平       D.交流电源
(2)实验中,如下哪些操作是必要的BC.(多选)
A.用秒表测量时间
B.重物的质量应尽可能大些
C.先开电源后放纸带
D.先放纸带后开电源
(3)在一次实验中,质量m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图2所示,长度单位cm,那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=0.50mJ,此过程中物体动能的增加量△Ek=0.48mJ(g取10m/s2,结果数据均保留至小数点后两位);通过计算,数值上△Ep>△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为摩擦阻力和空气阻力对物体做负功,机械能减少.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的.四条谱线中,一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是(  )
A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的
B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的
C.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁,则能够产生红外线
D.若氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应
E.若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数为n,当转动的角速度为ω时,感应电动势瞬时值表达式为e=nBSωcosωt(由图示位置计时),其他条件不变,只是线圈的转速提高到原来的2倍,则表达式变为(  )
A.e=nBSωcos2ωtB.e=nBSωcosωtC.e=nBS2ωcos2ωtD.e=nBS$\frac{ω}{2}$cos$\frac{1}{2}$ωt

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.下雨是常见的自然现象,如果雨滴下落为自由落体运动,则雨滴落到地面时,对地表动植物危害十分巨大,实际上,动植物都没有被雨滴砸伤,因为雨滴下落时不仅受重力,还受空气的浮力和阻力,才使得雨滴落地时不会因速度太大而将动植物砸伤.某次下暴雨,质量m=2.5×10-5kg的雨滴,从高h=2000m的云层下落(g取10m/s)
(1)如果不考虑空气浮力和阻力,雨滴做自由落体运动,落到地面经△t1=1.0×10-5s速度变为零,因为雨滴和地面作用时间极短,可认为在△t1内地面对雨滴的作用力不变且不考虑雨滴的重力,求雨滴对地面的作用力大小;
(2)考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力的作用,设雨滴落到地面的实际速度为8m/s,落到地面上经时间△t2=3.0×10-4s速速变为零,在△t2内地面对雨滴的作用力不变且不考虑雨滴的重力,求雨滴对地面的作用力大小以及该雨滴下落过程中克服空气浮力和阻力所做功的和.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.关于弹性势能,下列说法正确的是(  )
A.发生形变的物体都具有弹性势能
B.力势能是相对的.弹性势能是绝对的
C.当弹力做功时弹性势能一定增加
D.当物体的弹性势能减小时.弹力一定做了正功

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,在边界ROP的上方有垂直于纸面向外的匀强磁场.平行板PQ和MN间有如图2所示的交变匀强电场,电场方向向上为正,板长为L,板间距离为d,PO与水平方向的夹角为θ=30°,一质量为m,带电荷量为+q的粒子从O点以初速度v垂直磁场方向射入磁场,经磁场偏转后恰好从PO边水平射出,并沿平行板间的中线O1O2在t=0的时刻进入电场,OR与MN在同一条直线上,不计粒子的重力.
(1)求匀强磁场的磁感应强度B.
(2)若粒子恰好能从上板右侧边缘Q点水平射出,则交变电场的电场强度大小E0和周期T应满足什么条件?
(3)若粒子从O1点射入电场的时刻为t=$\frac{1}{4}$T,要使粒子刚好从O2点射出电场,则交变电场的电场强度大小E0和周期T应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图甲为利用一端有定滑轮的长木板“验证动能定理”的实验装置,请结合以下实验步骤完成填空.

(1)将长木板放在水平桌面上,安装实验装置,并调节定滑轮的高度.用天平称出滑块和挡光条的总质量M,用游标卡尺测出挡光条的宽度L,如图乙所示,L为1.550cm.用米尺测量光电门1、2的距离为s.
(2)滑块通过细线连接轻质托盘(内放砝码),改变内放砝码的质量,给滑块一个初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间.测出这时砝码和轻质托盘的总质量m0
(3)实验时,再用天平称量质量为m1的钩码放入托盘内开始实验,由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2,在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,外力对滑块和挡光条做的总功W=m1gs(已知重力加速度为g).滑块和挡光条动能的增量△EK=$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{{t}_{1}}$)2,若在实验误差允许的范围内两者相等,即可认为验证了动能定理.
(4)实验时为减少误差,使用的砝码和托盘的总质量m与滑块和挡光条的总质量M的数值关系应该满足m远小于M(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.一个摆钟在地球上时,摆的振动周期为T1,在某一密度与地球密度相同、半径是地球半径2倍的星球上时,摆的振动周期为T2.由此可以确定T1:T2为(  )
A.$\frac{1}{2}$B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$C.$\sqrt{2}$D.2

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