4．如圖所示，一光滑絕緣的半圓面和一根很長(zhǎng)的直導(dǎo)線被固定在同一豎直平面內(nèi)，直導(dǎo)線水平處于半圓面的下方，導(dǎo)線中通有方向向右的恒定電流I，將一銅環(huán)從半圓面左側(cè)最高點(diǎn)a從靜止釋放后，銅環(huán)沿著半圓面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)右側(cè)的b點(diǎn)為最高點(diǎn)，a、b高度差為△h，已知通電直導(dǎo)線在周圍某一點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．銅環(huán)在半圓面左側(cè)下滑過(guò)程，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/td>
B．銅環(huán)第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)感應(yīng)電流達(dá)到最大
C．銅環(huán)往返運(yùn)動(dòng)第二次到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)與b點(diǎn)的高度差小于2△h
D．銅環(huán)沿半圓面運(yùn)動(dòng)過(guò)程，銅環(huán)所受安培力的方向總是與銅環(huán)中心的運(yùn)動(dòng)方向相反

分析 根據(jù)安培定則進(jìn)行分析，明確半圓面所在位置的磁場(chǎng)分布，再根據(jù)楞次定律分析電流的方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析電流的大小變化情況，由功能關(guān)系分析運(yùn)動(dòng)的高度，再根據(jù)左手定則分析安培力的方向．

解答 解：A、由安培定則知半圓面內(nèi)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓缮现料麓鸥袘?yīng)強(qiáng)度逐漸增大，銅環(huán)在左側(cè)下滑過(guò)程中，通過(guò)圓環(huán)的磁通量增大，則由楞次定律知感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颍蔄正確；
B、根據(jù)通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，在同一水平面上磁感應(yīng)強(qiáng)度是相等的，所以若銅環(huán)的速度為水平時(shí)，銅環(huán)內(nèi)的磁通量變化率為0，感應(yīng)電流為零，所以銅環(huán)在最低點(diǎn)的感應(yīng)電流最小，故B錯(cuò)誤；
C、設(shè)銅環(huán)的質(zhì)量為m，則銅環(huán)第一次從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，消耗的能量為mg△h；銅環(huán)在豎直方向上的速度越大時(shí)，其里面的磁通量變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，從而產(chǎn)生的焦耳熱越大，消耗的能量越大．顯然銅環(huán)從右往左端返回時(shí)，在同一高度，豎直方向上的速度要比第一次從左端到右端的小，所以返回消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mg△h；同理，銅環(huán)再?gòu)淖蠖诉\(yùn)動(dòng)到右端，消耗的能量更小于mg△h，則銅環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)第二次到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)與點(diǎn)b的高度差小于2△h，故C正確；
D、當(dāng)銅環(huán)沿著半圓面斜向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性，銅環(huán)左右兩端產(chǎn)生的安培力大小相等，方向相反；而銅環(huán)下半部分產(chǎn)生的安培力要大于上半部分產(chǎn)生的安培力，下半部分產(chǎn)生的安培力的合力方向豎直向上，上半部分產(chǎn)生的安培力的合力豎直向下，所以銅環(huán)所受到的安培力是豎直向上的，顯然與銅環(huán)中心的運(yùn)動(dòng)方向不是相反的，故D錯(cuò)誤；
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律與能量和受力相結(jié)合的題目，要注意明確安培定則的應(yīng)用，確定磁場(chǎng)方向，再根據(jù)楞次定律以及功能關(guān)系進(jìn)行分析，即可明確圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況．

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

8．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)．當(dāng)圓筒以較大的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．物體所受彈力增大，摩擦力不變B．物體所受彈力增大，摩擦力減小
C．物體所受的彈力和摩擦力都增大D．物體所受的彈力和摩擦力都減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，受到如圖所示的水平外力作用，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．第1 s末物體的速度為2m/s
B．第2s末外力做功的瞬時(shí)功率最大
C．第1 s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量增加量之比為1：2
D．第1 s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量之比為4：5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示．光滑的平行金屬導(dǎo)軌軌道平面與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌上端接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在空間有垂直導(dǎo)軌平面向上的均勻磁場(chǎng)，有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab，放在導(dǎo)軌上，其余部分電阻不計(jì)．要使金屬棒始終處于平衡狀態(tài)，則磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖象可能是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．如圖為測(cè)量物塊與水平桌面之間的摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用天平測(cè)出物塊質(zhì)量M=500g、重物質(zhì)量m=200g；
B．調(diào)整長(zhǎng)木板上的輕滑輪，使細(xì)線水平；
C．調(diào)整長(zhǎng)木板傾斜程度，平衡摩擦力；
D．接通電源，讓物塊由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡；
E．多次重復(fù)步驟（D），選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，求出加速度a；
F．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
回答下列問(wèn)題：
（1）（單選）以上實(shí)驗(yàn)步驟中，不需要的步驟是C；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{mg-（m+M）a}{Mg}$（用M、m、a和重力加速度g表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．關(guān)于固體、液體的性質(zhì)和分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．汽油的飽和氣壓隨溫度的升高而增大
B．液晶分子的空間排列是不穩(wěn)定的，具有各向異性
C．液體中的布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的
D．質(zhì)量和溫度都相同的冰和水，內(nèi)能一定相同；
E．兩個(gè)接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來(lái)，下面的鉛柱不脫落，這是因?yàn)殂U柱間只有分子引力的作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．本裝置中要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，其中需要如圖1電源的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是圖2中的乙．

在利用此裝置“探究加速度a與力F和質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖3．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，A點(diǎn)讀數(shù)為18.40cm，此次實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A 點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為0.63m/s．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．所有地球同步衛(wèi)星一定在赤道上空
B．不同的地球同步衛(wèi)星，離地高度不同
C．不同的地球同步衛(wèi)星的向心加速度大小不相等
D．所有地球同步衛(wèi)星受到的向心力大小一定相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，兩條無(wú)限長(zhǎng)且光滑的平行固定金屬軌道MN、PQ的電阻為零，相距L=0.4m，水平放置在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab，cd兩金屬棒垂直地跨放在導(dǎo)軌上，電阻均為R=0.5Ω，ab的質(zhì)最為m1=0.4kg，cd的質(zhì)量為m2=0.1kg，給ab棒一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量，使之以初速度v0=10m/s開(kāi)始滑動(dòng)，當(dāng)ab、cd兩金屬棒速度相等后保持勻速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）在ab棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd棒的加速度多大？
（2）從ab棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩金屬棒速度相等這一過(guò)程，電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱？
（3）從ab棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩金屬棒速度相等這一過(guò)程，透過(guò)回路中的電量為多少？

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