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    14．如图所示，正方形ABCD的四个顶角分别有垂直于纸面的长直导线，A、B、C、D四处的导线中分别通有大小为I、2I、3I、4I的电流，方向如图所示，一直通电长直导线周围某点的磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比，即B=k$\frac{1}{r}$，若只有A、C两处的导线中通有电流时，正方形的中心O点处的磁感应强度大小为B0，若四处导线中都通以电流，则O点处的磁感应强度大小为（　　）
    A．0B．$\sqrt{2}$B0C．2B0D．3B0

    分析 根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比，得出各电流在O点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向．

    解答 解：四个电流到中心O的距离相等，设A在O点产生的磁感应强度为B，则B电流在O点产生的磁感应强度为2B，C电流在O点产生的磁感应强度为3B，D电流在O点产生的磁感应强度为4B，方向如图所示：

    部分合成后如下图所示：

    由于只有A、C两处的导线中通有电流时，正方形的中心O点处的磁感应强度大小为B0，故有：B=$\frac{1}{2}{B}_{0}$；
    故四处导线中都通以电流，则O点处的磁感应强度大小为：B′=$\sqrt{（2B）^{2}+（2B）^{2}}=\sqrt{2}{B}_{0}$；
    故选：B

    点评 考查学生判断直线电流产生磁场的方向及磁感应强度矢量合成的能力，注意右手螺旋定则与右手定则的区别．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．某同学利用图（a）所示实验装置探究小车加速度a与所挂重物的质量m的关系图．实验中小车的质量为200g，在小盘中不断增加砝码的质量，并记录砝码和小盘的总质量为m，描点得到了如图（b）的一系列点．回答下列问题：
    （1）根据该同学描的点，可以看出小车的加速度a与所挂重物的质量m成非线性（填“线性”或“非线性”）关系，所以应该用平滑曲线（填“直线”或“平滑曲线”） 拟合．

    （2）由图（b）可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
    （3）若利用本实验装置来证明“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与合外力成正比”的结论，并直接以所挂砝码和小盘的总重力mg作为小车受到的合外力，在实验过程中需要采取的措施有AD
    A．取下细绳和小盘，调整木板的倾角，使小车拖着纸带在木板上匀速运动
    B．系着细绳和空的小盘，调整木板的倾角，使小车拖着纸带在木板上匀速运动
    C．在增加小盘中砝码的同时在小车上增加砝码，使所挂重物的总质量始终远小于小车的总质量
    D．本实验中，小盘和其中砝码的总质量应适当小些，如不超过40g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，两活塞A、B静止于左、右两管中的同一高度h处，将管内空气（可视为理想气体）密封，此时管外空气的压强p0=1.0×105Pa，左管和水平管的横截面积都为S1=10cm2，右管的横截面积为S2=20cm2，水平管的长度为2h，已知活塞A的质量mA=5kg，两活塞的厚度略大于水平管的直径，管内空气温度不变，g=10m/s2．
    （1）求活塞B的质量mB．
    （2）若在两活塞上分别加上质量m=10kg的重物，求两活塞稳定后的高度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．粗细均匀电阻丝围成的顶角为37°的直角三角形线框固定在绝缘光滑水平桌面上，其中线框的左半部分处于竖直向下的有界匀强磁场中，俯视图如左图所示．直角边bc与磁场右边界平行，lcd=2lda=0.2m，已知电阻丝单位长度阻值为1Ω，若磁感应强度按右图所示规律变化，sin37°=0.6，求：

    （1）线框中感应电动势大小；
    （2）t=1s时，ed两点间的电压和线框所受安培力大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其工作原理的示意图如图所示，正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内，环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其工作原理的示意图如图所示，正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）
    A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷$\frac{q}{m}$越大，磁感应强度B越大
    B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷$\frac{q}{m}$越大，磁感应强度B越小
    C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小
    D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0．经过太阳暴晒，气体温度由T0=280K升至T1=350K．
    （i）求气体温度T1=350K时气体的压强；
    （ii）保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．测量电源的内阻，提供的器材如下：
    A．待测电源E（内阻约为10Ω）
    B．电源E0（电动势E0略大于待测电源的电动势E）
    C．灵敏电流计G（0-30μA）
    D．电阻箱（0-99999.9Ω）
    E．电阻箱（0-99.9Ω）
    F．定值电阻R0
    G．均匀金属电阻丝及滑动触头
    H．开关、导线若干
    （1）实验时采用图1所示电路，闭合开关S1、S2，将滑动触头P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置，并减小（选填“增大”或“减小”）电阻箱R1的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，此时金属丝左端接线柱A与触头P间的电势差UAP等 于（选填“大于”、“小于”或“等于”）待测电源E的路端电压．
    （2）改变R2的阻值重复实验，用（1）中的方法调节到G表不发生偏转，用刻度尺测量触头P到接线柱A间的距离，记下此时电阻箱R2的阻值，根据上述步骤测得的数据，作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象
    $\frac{1}{L}$-$\frac{1}{R}$如图2所示．测得图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为 b，则待测电源 E 的内阻测量值为$\frac{k}{b}$．
    （3）实验中，电阻箱R2应选用E（选填序号“D”或“E”）
    （4）请写出由金属丝引起误差的一个原因：通电后温度变化使金属丝电阻变化．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．“嫦娥五号”将于2017年左右在海南文昌卫星发射中心发射，登月后再从月球起飞，并以“跳跃式返回技术”返回地面．“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界，abcde为其运动轨迹，运动方向如图箭头所示．已知地球半径为R，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
    A．“嫦娥五号”在d点速度为零
    B．“嫦娥五号”在d点的加速度大小等于$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$g
    C．“嫦娥五号”从c点到e点的过程中机械能减少
    D．“嫦娥五号”在a点和c点的速率相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．下列关于物理思想、物理方法、物理实验、物理学史，说法不正确的是（　　）
    A．伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律
    B．法拉第通过实验研究发现了电磁感应现象并总结了判断感应电流方向的规律
    C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”
    D．电场强度E=$\frac{F}{q}$和磁感应强度B=$\frac{F}{IL}$都是用比值定义物理量的例子

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