4.如圖所示,為三個有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時的磁通量∅為正值,外力F向右為正.則以下能反映線框中的磁通量∅、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化規(guī)律圖象的是(  )
A.B.
C.D.

分析 由線圈的運動可得出線圈中磁通量的變化;由則由法拉第電磁感應(yīng)定律及E=BLV可得出電動勢的變化;由歐姆定律可求得電路中的電流,則可求得安培力的變化;由P=I2R可求得電功率的變化.

解答 解:A、當(dāng)線框進入磁場時,位移在0-L內(nèi),磁通量開始均勻增加,當(dāng)全部進入左側(cè)磁場時達(dá)最大,且為負(fù)值;位移在L-2L內(nèi),向里的磁通量增加,總磁通量均勻減;當(dāng)位移為1.5L時,磁通量最小,為零,位移在1.5L到2L時,磁通量向里,為正值,且均勻增大.位移在2L-2.5L時,磁通量均勻減小至零.在2.5L-3L內(nèi),磁通量均勻增大,且方向向外,為負(fù)值.在3L-4L內(nèi),磁通量均勻減小至零,且為負(fù)值.故A正確;
B、當(dāng)線圈進入第一個磁場時,由E=BLv可知,E保持不變,由右手定則知,感應(yīng)電動勢沿逆時針方向,為正值;線框開始進入第二個和第三個磁場時,左右兩邊同時切割磁感線,感應(yīng)電動勢應(yīng)為2BLv,感應(yīng)電動勢沿逆時針方向,為正值;完全在第三個磁場中運動時,左邊切割磁感線,感應(yīng)電動勢為BLv,感應(yīng)電動勢沿逆時針方向,為正值;故B正確;
C、因安培力總是與運動方向相反,故拉力應(yīng)一直向右,故C錯誤;
D、拉力的功率P=Fv,因速度不變,而在線框在第一個磁場時,電流為定值,拉力也為定值;兩邊分別在兩個磁場中時,由B的分析可知,電流加倍,故安培力加培,功率加倍;此后從第二個磁場中離開時,安培力應(yīng)等于線框在第一個磁場中的安培力,故D正確;
故選:ABD.

點評 在解答圖象問題時要靈活解法,常常先運用排除法,再根據(jù)物理規(guī)律得到解析式等進行解答.

練習(xí)冊系列答案
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14.如圖所示,以水平初速度v0=10m/s秒拋出的物體,飛行一段時間后,垂直地撞在傾角θ=30°的斜面上,重力加速度取10m/s2,可知物體完成這段飛行的時間是(  )
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15.關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是( 。
A.地球同步衛(wèi)星和地球同步,因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的
B.地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定,但高度和速度可以選擇,高度增加,速度增大,高度降低,速度減小
C.地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空,相對地面可以運動
D.以上均不正確

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12.已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖實線所示,在t2時刻該波的波形如圖虛線所示.t2-t1=0.02s.求:
(1)該波可能的傳播速度.
(2)若已知T<t2-t1<2T,且圖中P質(zhì)點在t1時刻的瞬時速度方向向上,求可能的波速.

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19.N年后,中國科學(xué)家突然在宇宙深處發(fā)現(xiàn)一個新的星球,該星球上有水,有空氣,環(huán)境與地球極為相似.立即派“龍飛船”前去考查,“龍飛船”在抵近這星球后,以該星球為中心,繞該星球做軌道半徑為r,周期為T的勻速圓周運動,并測得該星球的半徑為R,求該星球的質(zhì)量M和密度ρ

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9.如圖所示,等腰直角三角形ABC中存在勻強磁場,比荷相同的兩個粒子沿AB方向射入磁場,分別從AC邊上的D(AC的中點),C兩孔射出,則( 。
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B.從C,D兩孔射出的粒子的出射速度大小之比為WC:WD=1:1
C.從C,D兩孔射出的粒子在磁場中運動周期之比為TC:TD=2:1
D.從C,D兩孔射出的粒子在磁場中的運動時間之比為tC:tD=1:1

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16.如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°,物體A、B通過細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè),P為固定在斜面上且與斜面垂直的光滑擋板,物體A、B的質(zhì)量分別為m和4m,開始時用手托住物體,滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直,且左邊的細(xì)繩與斜面平行,彈簧處于原長狀態(tài),A距離地面高度為h時開始下落,在A下落至地面前的瞬間,物體B恰好對擋板無壓力.空氣阻力不計,下列關(guān)于物體A的說法正確的是( 。
A.在下落至地面前的過程中機械能守恒
B.在下落至地面前的瞬間速度一定為零
C.在下落至地面前的過程中對輕彈簧做的功為mgh
D.在下落至地面前的過程中,可能一直在做加速運動

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13.(1)在研究平拋運動的實驗中,為了正確描繪出小球平拋運動的軌跡,在固定弧形斜槽時,應(yīng)注意使斜槽末端水平;實驗時,每次使小球由靜止?jié)L下都應(yīng)注意從同一高度.
(2)如圖所示為一個小球做平拋運動的閃光照片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm,如果取g=10m/s2,則:
①閃光的頻率是10Hz;
②小球做平拋運動時的初速度大小是1.5m/s;
③小球經(jīng)過B點時的速度大小是2.5m/s.

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14.某同學(xué)為了測定一根輕彈簧壓縮到最短時具有的彈性勢能的大小,將彈簧的一端固定在光滑水平桌面上,如圖所示,用已知質(zhì)量為m的鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短,而后突然釋放,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為鋼球的動能,鋼球?qū)⒀厮椒较蝻w出桌面,實驗時:
(1)還需要測定的物理量及物理量的符號是桌面高度h,鋼球落地點與桌面邊緣的水平距離S;
(2)計算彈簧最短時彈性勢能的關(guān)系式是Ep=$\frac{{ms}^{2}g}{4h}$.

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