10．如圖所示，一矩形線圈abcd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)左側(cè)，bc邊恰好在磁場(chǎng)邊緣，磁場(chǎng)寬度等于線圈ab邊的長(zhǎng)，ab=0.5m，bc=0.3m，線圈總電阻為0.3Ω．當(dāng)矩形線圈在線圈平面內(nèi)垂直于bc向右的力F作用下，恰能以8m/s的速度勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．求：
（1）F的大��；
（2）線圈通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的電能．

分析 （1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由E=BLv可以求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；由歐姆定律可以求出感應(yīng)電流，借助于安培力大小表達(dá)式，從而求得外力F的大小；
（2）線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，外力對(duì)線框做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，由焦耳定律求解．

解答 解：（1）線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，電動(dòng)勢(shì)均為E=BLbcv，
代入數(shù)據(jù)得：E=1.2V．
由歐姆定律得線框中的電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.2}{0.3}$=4A
根據(jù)安培力表達(dá)式FA=BIL=0.5×4×0.3=0.6N
由平衡條件可知，外力F的大小F=0.6N；
（2）線框全部通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間為：t=$\frac{2{L}_{ab}}{v}$=$\frac{2×0.5}{8}$s=0.125s
則線框中產(chǎn)生的電能為：Q=I2Rt=42×0.3×0.125J=0.6J．
由于線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，外力對(duì)線框做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，則得外力對(duì)線框做的功為：
W=Q=0.6J
答：（1）F的大小0.6N；
（2）線圈通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的電能0.6J．

點(diǎn)評(píng) 電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問(wèn)題，近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁，在解題時(shí)涉及的內(nèi)容較多，同時(shí)過(guò)程也較為復(fù)雜．此題要搞清楚cd邊的電壓的含義．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．在真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，若僅將它們之間的距離減小為原來(lái)的$\frac{1}{2}$，則它們之間的庫(kù)侖力將（　　）
A．減小為原來(lái)的$\frac{1}{2}$B．減小為原來(lái)的$\frac{1}{4}$C．增大為原來(lái)的4倍D．增大為原來(lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)，乙分子位于橫軸上，甲、乙兩分子之間引力、斥力及勢(shì)能的大小變化情況分別如圖中三條曲線所示，A、B、C、D為橫軸上的四個(gè)特殊的位置；E為兩虛線a、b的交點(diǎn)，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則由圖象可知（　�。�
A．虛線a為分子間斥力變化圖線，交點(diǎn)E的橫坐標(biāo)代表乙分子到達(dá)該點(diǎn)時(shí)分子力為零
B．虛線b為分子間引力變化圖線，表明分子間引力隨距離增大而減小
C．實(shí)線c為分子勢(shì)能的變化圖線，乙分子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小
D．乙分子從A到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一直做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局首次發(fā)布“嫦娥三號(hào)”月面虹灣局部影像圖如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的${\;}_{2}^{3}$He（氦3），它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂希?個(gè)${\;}_{2}^{3}$He參與的核聚變反應(yīng)其生成物中有2個(gè)氫核和一個(gè)氦核，試寫出此核反應(yīng)方程：${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{2}^{3}$He→2${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{2}^{4}$He．若氦3、氫核、氦核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為（2m1-2m2-m3）c2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．對(duì)于公式m=$\frac{{m}_{0}}{\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}}}}$，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．式中的m0是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量
B．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度v＞0時(shí)，物體質(zhì)量m＞m0，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學(xué)不適用
C．當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化十分微弱，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)
D．通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度太小，故質(zhì)量的變化引不起我們的感覺(jué)．在分析地球上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不必考慮質(zhì)量的變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角vm，導(dǎo)軌上固定有質(zhì)量為m，電阻為R的兩根相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒MN上方軌道粗糙下方光滑，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將兩根導(dǎo)體棒同時(shí)釋放后，觀察到導(dǎo)體棒MN下滑而EF保持靜止，當(dāng)MN下滑速度最大時(shí)，EF與軌道間的摩擦力剛好到達(dá)最大靜摩擦力，下列敘述正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒MN的最大速度為$\frac{mgRsinθ}{{{B^2}{L^2}}}$
B．導(dǎo)體棒EF與軌道之間的最大靜摩擦力為2mgsinθ
C．導(dǎo)體棒MN受到的最大安培力為mgsinθ
D．導(dǎo)體棒MN所受重力的最大功率為$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．如圖所示為一理想變壓器和負(fù)載電阻R，下列哪種做法可增加變壓器原線圈的輸入功率（　�。�
A．只減少副線圈匝數(shù)B．只增加原線圈匝數(shù)
C．只增大R的阻值D．只減小R的阻值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)可能經(jīng)過(guò)重慶的正上方
B．衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度
C．衛(wèi)星距離地面的高度大于月球離地面的高度
D．衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．2013年12月2日1時(shí)30分，“嫦娥三號(hào)”從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，在近月點(diǎn)15公里處以拋物線下降，相對(duì)速度從1.7km/s逐漸降為零，整個(gè)過(guò)程大概需要12分鐘．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．1時(shí)30分表示的是時(shí)刻
B．相對(duì)速度1.7km/s是指平均速度
C．研究衛(wèi)星繞月球運(yùn)行時(shí)，不能把衛(wèi)星看成質(zhì)點(diǎn)
D．描述“嫦娥三號(hào)”的運(yùn)動(dòng)要以“嫦娥三號(hào)”本身作為參考系

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