15.將一個閉合金屬環(huán)用絲線懸于O點,如圖所示.虛線左邊有垂直于紙面向外的勻強磁場,而右邊沒有磁場.下列的現(xiàn)象能夠發(fā)生的是( 。
A.金屬環(huán)的擺動不會停下來,一直做等幅擺動
B.金屬環(huán)的擺動幅度越來越小,小到某一數(shù)值后做等幅擺動
C.金屬環(huán)的擺動會很快停下來
D.金屬環(huán)最后一次向左擺動時,最終停在平衡位置左側某一點處

分析 首先分析環(huán)的運動,據(jù)楞次定律的進行判斷感應電流的方向;從能量守恒的角度分析即可.

解答 解:當金屬環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生電流,根據(jù)楞次定律得出感應電流的方向,從而阻礙線圈運動,即有機械能通過安培力做負功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;當環(huán)沒有磁通量的變化時,無感應電流,只有重力做功,環(huán)的機械能守恒;據(jù)以上可知,環(huán)在運動過程中只有擺進或擺出磁場時有機械能轉(zhuǎn)化為熱能,所以與沒有磁場相比,環(huán)會很快靜止;故ABD錯誤,C正確.
故選:C.

點評 本題考查楞次定律的應用和能量守恒相合.注意楞次定律判斷感應電流方向的過程,先確認原磁場方向,再判斷磁通量的變化,感應電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,勻強電場場強大小為E,方向與水平方向夾角為θ(θ≠45°),場中有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電小球,用長為L的細線懸掛于O點,當小球靜止時,細線恰好水平,現(xiàn)用一外力將小球沿圓弧緩慢拉到豎直方向最低點,小球電荷量不變,則在此過程中有( 。
A.外力所做的功為$\frac{mgL}{tanθ}$
B.帶電小球的電勢能增加qEL( sinθ+cosθ)
C.帶電小球的電勢能增加$\frac{2mgL}{tanθ}$
D.外力所做的功為mgLtanθ

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖甲所示,質(zhì)量和電荷量均相同的帶正電的粒子連續(xù)從小孔O1進入電壓U0=50V的加速電場區(qū)(初速度可忽略不計),加速后由小孔O2沿豎直放置的平行金屬板ab中心線射入金屬板間的勻強電場區(qū),然后再進入平行金屬板a、b下面的勻強磁場區(qū),最后打到感光片上.已知平行金屬板a、b間的距離d=0.15m,兩板間的電壓U隨時間t變化的隨時間變化的U-t圖線圖線如圖乙所示,且a板電勢高于b板電勢.磁場的上邊界MN與金屬板ab下端相平,且與O1、O2連線垂直,交點為O,磁場沿水平方向,且與a、b板間的電場方向垂直,磁感應強度B=1.0×10-2T.帶電粒子在勻強磁場區(qū)運動,最后打在沿MN水平放置的感光片上,打在感光片上形成一條亮線P1P2,P1到O點的距離x1=0.15m,P2到O點的距離 x2=0.20m.電場區(qū)可認為只存在于金屬板間,帶電粒子通過電場區(qū)的時間極短,可以認為粒子在這一運動過程中平行金屬板a、b間的電壓不變,不計粒子受到的重力和粒子間的相互作用力.

(1)已知t=0時刻進入平行金屬板a、b間的帶電粒子打在感光片上的P2點,求帶電粒子的比荷$\frac{q}{m}$;(保留兩位有效數(shù)字)
(2)對任何時刻射入平行金屬板a、b間的帶電粒子,證明其射入磁場時的入射點和打到感光片上的位置之間的距離△x為定值;
(3)設打到P1點的帶電粒子在磁場中運動的時間為t1,打到P2點的帶電粒子在磁場中運動的時間為t2,則兩時間之差(△t=t1-t2)為多大?(保留兩位有效數(shù)字)

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3.一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量可忽略的活塞封閉在開口向上的氣缸中,活塞與氣缸之間無摩擦,氣缸體積為V,外界大氣壓為P0,當氣缸溫度為T1時,活塞剛好位于氣缸口處(沒有氣體漏出),這時在活塞上加一重物,封閉氣體的體積變?yōu)?\frac{2}{3}$V,求:若在活塞上加兩個同樣的重物,而保持溫度不變,封閉氣體的體積為多大?

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10. 如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子沿OD方向垂直進入一個以O為中心的圓形區(qū)域的勻強磁場B中,從該磁場穿出后又打在與磁場圓相切的屏上的P點,知PD:OD=$\sqrt{3}$:1,則粒子在磁場中運動的時間是多少?(不計重力)

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20.電磁打點計時器的工作電壓是4~6V,每兩個點之間的時間間隔是0.02s.

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7.一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B,這一過程在V-T圖上所示,則( 。  
A.在過程AC中,氣體的壓強不斷變大B.在過程CB中,氣體的壓強不斷變小
C.在狀態(tài)A時,氣體的壓強最大D.在狀態(tài)B時,氣體的壓強最大

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4.內(nèi)壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強為1.0×105Pa、體積為2.0×10-3m3的理想氣體.現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话,然后將氣缸移出水槽,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?27℃.(大氣壓強為1.0×105Pa)
(1)當氣體的體積變?yōu)樵瓉硪话霑r,氣體的壓強是多少?
(2)求氣缸內(nèi)氣體的最終體積;
(3)在p-V圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化.

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