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如图所示,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,a的下端离水平地面的高度比b高一些.甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线框,分别位于a、b的正上方,两线框的下端离地面的高度相同.两线框由静止同时释放,穿过磁场后落到地面,下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直.下列说法正确的是(  )

 

A.

乙线框先落地

 

B.

两线框同时落地

 

C.

穿过磁场的过程中,乙线框产生的热量较少

 

D.

穿过磁场的过程中,两线框产生的热量相同


考点:

导体切割磁感线时的感应电动势;焦耳定律.

专题:

电磁感应与电路结合.

分析:

先根据线框进入磁场时安培力的大小,比较安培力做功的大小,再根据功能关系比较线框落地时速度的大小.再对全过程,运用动量定理列式,即可比较时间的长短.

解答:

解:先比较甲、乙线框落地时速度的大小:乙线框进入磁场时速度较大,安培力较大,线框克服安培力做功较多,即产生的热量较多;根据能量守恒定律得知乙线框落地时的速度较小.

线框穿过磁场区域过程受到的安培力是变力,设受到的平均安培力为F,穿过磁场的时间为△t,下落全过程的时间为t,落地速度为v.

对全过程,由动量定理得:

mgt﹣F△t=mv

而F△t=BIL△t=BLq,又感应电荷量 q=,因为磁通量△Φ相同,通过线框截面的电荷量相等,则两个下落过程线框所受的安培力冲量相同.

因为v<v,所以t<t,即乙线框先落地,故A正确,BCD错误.

故选:A.

点评:

本题的关键要运用动量定理分析时间关系,还要掌握感应电荷量的公式q=.对于变力情形,运用动量定理研究时间是常用的方法,要学会应用.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


光滑水平面上静止的物体,受到一个水平拉力F作用开始运动,拉力随时间变化如图6所示,用EkvxP分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率,下列四个图像中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况,正确的是(  )

图6

图7

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如图1所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线。下列判断正确的是(  )

图1

A.电场线MN的方向一定是由N指向M

B.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小

C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能

D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图7中甲所示,两平行正对的金属板AB间加有如图乙所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是(  )

图7

A.0<t0<                                           B.<t0<

C.<t0<T                                           D.T<t0<

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科目:高中物理 来源: 题型:


关于分子电流,下面说法中正确的是(  )

   A. 分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的

   B. 分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质,即磁场都是由电荷的运动形成的

   C. “分子电流”是专指分子内部存在的环形电流

   D. 分子电流假说无法解释加热“去磁”现象

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科目:高中物理 来源: 题型:


在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.

(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,其中某次测量结果如图1所示,其读数应为 0.397 mm(该值接近多次测量的平均值)

(2)用伏安法测金属丝的电阻RX,实验所用器材为:

电池组(电动势为3V,内阻约为1Ω),电流表(内阻约为0.1Ω),

电压表(内阻约为3kΩ),滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)

开关,导线若干.某同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上实验数据可知,他们测量RX是采用图2中甲和乙中的图 甲 (选填“甲”或“乙”)

(3)如图3是测量RX的实验器材实物图,图中已经连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,请根据上图所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已经标出了与测量数据相对应的四个点,请在下图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U﹣I图线,由图线得到金属丝的阻值RX= 4.5 Ω(保留两位有效数字).

(5)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为 C (填选项前的序号)

A、1×10﹣2Ω•mB、1×10﹣3Ω•mC、1×10﹣6Ω•mD、1×10﹣8Ω•m

(6)任何实验测量都存在误差,本实验所用测量仪器都已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 CD (有多个正确选项).

A、用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差

B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C、若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差

D、用U﹣I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.

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科目:高中物理 来源: 题型:


原子核92238U经放射性衰变①变为原子90234Th,继而经放射性衰变②变为原子核91234Pa,再经放射性衰变③变为原子核92234U.放射性衰变①、②和③依次为(  )

 

A.

α衰变、β衰变和β衰变

B.

β衰变、α衰变和β衰变

 

C.

β衰变、β衰变和α衰变

D.

α衰变、β衰变和α衰变

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科目:高中物理 来源: 题型:


用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量为0.5L,如图所示,已知斜面倾角为30°.则物体所受摩擦力大小为 _________ .

 

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“天宫一号”做轨道调整,从 362 千米的圆轨道上转移到 343 千米的圆轨道上运行,则轨道调整后的“天宫一号”

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