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    20．如图所示，两硬质细杆构成的直角框架abc竖直固定，ab杆水平．轻弹簧一端固定于杆上的a点，另一端连接光滑轻质小圆环O．细线一端栓接物块，另一端P穿过小圆环拴在bc杆上．物块静止时，O与P的连线水平．现将P端沿竖直杆cd缓慢移至b点，在此过程中，以下说法正确的是（　　）
    A．弹簧变短B．弹簧变长
    C．弹簧与竖直方向的夹角变小D．弹簧与竖直方向的夹角变大

    分析 光滑轻质小圆环O相当于轻质动滑轮，知道OP连线的张力大小不变，根据平衡条件分析弹簧的拉力变化情况，分析其长度变化情况．由平衡条件分析弹簧与竖直方向的夹角如何变化．

    解答 解：AB、据题知，将P端沿竖直杆cd缓慢移至b点的过程中，OP间的连线张力大小等于物块的重力，保持不变，OP与悬挂物块的细线之间的夹角增大，则OP线与悬挂物块的细线的拉力的合力减小，由平衡条件知弹簧的拉力减小，弹簧变短，故A正确，B错误．
    CD、弹簧的拉力和OP线与悬挂物块的细线的拉力的合力等大反向，OP线与悬挂物块的细线的拉力的合力与竖直方向的夹角变大，则弹簧与竖直方向的夹角变大，故C错误，D正确．
    故选：AD

    点评 解决本题的关键是抓住光滑圆环与动滑轮的相似性，分析出细线张力不变，再结合力的合成法判断．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    12．两块平行金属板带等量异种电荷，要使两板间的电压变为原来的3倍，而板间的电场强度减为原来的$\frac{1}{3}$，可采用的办法有（　　）
    A．两板的电量变为原来的3倍，而距离变为原来的9倍
    B．两板的电量变为原来的3倍，而距离变为原来的3倍
    C．两板的电量变为原来的$\frac{1}{3}$倍，而距离变为原来的9倍
    D．两板的电量变为原来的$\frac{1}{3}$倍，而距离变为原来的3倍

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．如图（1）所示，一固定的矩形导线框ABCD置于两个方向相反的匀强磁场B1和B2中，两磁场的分界线位于导线框的中线上．从t=0时刻开始，两磁场的磁感应强度的大小按图（2）变化，且B1比B2磁场变化快．则（　　）
    A．导线框形成逆时针的电流
    B．导线框中电流会逐渐变大
    C．整个导线框受到的安培力不为零
    D．若B1和B2图象的斜率绝对值相等，则导线框中电流为零

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电，其电路如图．当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光．已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为k，变压器可视为理想变压器．则（　　）
    A．灯泡的额定电压为$\frac{U}{k}$
    B．灯泡的额定功率为$\frac{{{k^2}{U^2}}}{R}$
    C．发电机的线圈中产生的电动势最大值为$\frac{{\sqrt{2}（R+r）}}{R}U$
    D．从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=$\sqrt{2}$Ucosωt

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．导体切割磁感线的运动可以从不同角度来认识．如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路．已知磁场的磁感应强度为B，导线的长度恰好等于平行轨道的间距L．
    （1）通过法拉第电磁感应定律推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv．
    （2）从微观角度看，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导线MN中的自由电荷为正电荷．
    a．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势E=$\frac{W}{q}$．请据此推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv．
    b．导体切割磁感线时，产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的．但我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请通过计算分析说明．

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    5．如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上．有一质量也为m的速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离车后球的运动情况是（　　）
    A．做自由落体运动
    B．小球跟车有相同的速度
    C．做平抛运动，速度方向跟车运动方向相反
    D．做平抛运动，速度方向与车运动方向相同

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    15．质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在光滑水平地面上运动距离为x1 时速度大小为v，此过程的动能增量为△Ek1；再运动距离x2时速度大小为2v，此过程的动能增量为△Ek2．下列说法正确的是　　）
    A．△Ek1=△Ek2B．△Ek1＜△Ek2C．x2=3x1D．x2＜3x1

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