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3．如圖所示，為寬度均為2L有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向外，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用恒力F使線框從靜止開始向右運動并穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，x表示線框相對釋放點的位移，已知線框剛進入磁場即做勻速運動，規(guī)定感應(yīng)電流I沿順時針方向時為正，外力P向右為正．用a表示加速度，v表示線框的速度，Ek表示線框的動能，則圖中可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 線框進入磁場前做勻加速直線運動，進入磁場過程做勻速直線運動，完全進入磁場后做勻加速直線運動，離開磁場過程做加速度減小的減速運動，根據(jù)線框的運動過程分析線框的加速度、速度、動能、電流如何變化．

解答 解：A、在0-L內(nèi)線框做勻加速直線運動，加速度a=Fm保持不變，在L-2L內(nèi)線框做勻速直線運動，a=0，在2L-3L內(nèi)線框做勻加速直線運動，加速度a=Fm保持不變，在3L-4L內(nèi)線框做減速直線運動，的加速度：a′=F安培力−Fm=B2L2vR-Fm，由于線框做減速直線運動，加速度越來越小且加速度減小的越來越慢，即線框做加速度減小的減速運動，故A正確；
B、在0-L內(nèi)線框做勻加速直線運動，在L-2L內(nèi)線框做勻速直線運動，在2L-3L內(nèi)線框做勻加速直線運動，在3L-4L內(nèi)做加速度減小的減速直線運動，故B正確；
C、在0-L內(nèi)線框做初速度為零的勻加速直線運動，動能：EK=Fx，在L-2L內(nèi)線框做勻速直線運動，動能保持不變；在2L-3L內(nèi)線框做勻加速直線運動，EK=EK0+Fx，在3L-4L內(nèi)做加速度減小的減速直線運動，動能隨x減小的越來越慢，故C正確；
D、在0-L內(nèi)線框不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，I=0，在L-2L內(nèi)線框做勻速直線運動，感應(yīng)電流：I=BLvR保持不變，在2L-3L內(nèi)穿過線框的磁通量不變，I=0，在3L-4L內(nèi)做加速度減小的減速直線運動，感應(yīng)電流減小，由右手定則可知，L-2L與3L-4L內(nèi)的電流方向相反，故D正確；
故選：ABCD．

點評 此題電磁感應(yīng)中圖象的問題，近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁，解答本題關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、楞次定律、安培力公式等等知識，線框完全進入磁場后線框左右兩邊都切割磁感線時，兩個感應(yīng)電動勢方向相同，是串聯(lián)關(guān)系；電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合的題目，應(yīng)注意一些關(guān)鍵位置，找出轉(zhuǎn)折點，可以采用排除法地行分析判斷．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．下列對幾種物理現(xiàn)象的解釋中，正確的是（　�。�
A．砸釘子時不用橡皮錘，只是因為橡皮錘太輕
B．動量相同的兩個物體受到相同的制動力的作用，兩個物體將同時停下來
C．在推車時推不動是因為推力的沖量為零
D．跳高時在沙坑里填沙，是為了減小沖量

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．內(nèi)表面為半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半徑為R，球心為O，現(xiàn)讓可視為質(zhì)點的小球在碗內(nèi)的某一水平面上做勻速圓周運動，小球與球心O的連線與豎直線的夾角為θ，重力加速度為g，則（　�。�
A．小球的加速度為a=gsinθB．碗內(nèi)壁對小球的支持力為N=\frac{mg}{sinθ}
C．小球運動的速度為v=\sqrt{gRtanθ}D．小球的運動周期為T=2π\sqrt{\frac{Rcosθ}{g}}

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖所示為一個透明圓柱的橫截面，其半徑為R，O為圓心，AOB為一條直徑．今有一束光P沿與AB平行的方向射向圓柱體，人射點C到AB的距離為\frac{\sqrt{3}}{2}R，若該人射光線經(jīng)折射后恰從B點射出．光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在圓柱體內(nèi)的反射．求：
①透明圓柱體對該光的折射率多少？
②光在圓柱體內(nèi)傳播所經(jīng)歷的時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．一對正、負電子可形成一種壽命比較短的稱為“電子偶素”的新粒子．電子偶素中的正電子與負電子都以速率v繞它們連線的中點做圓周運動．假定玻爾關(guān)于氫原子的理論可用于電子偶素，電子的質(zhì)量m、速率v和正、負電子間的距離r的乘積也滿足量子化條件，即mvnrn=n\frac{h}{2π}，式中n稱為量子數(shù)，可取整數(shù)值1、2、3、…，h為普朗克常量．已知靜電力常量為k，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，當它們之間的距離為r時，電子偶素的電勢能Ep=-\frac{k{e}^{2}}{r}，則關(guān)于電子偶素處在基態(tài)時的能量，下列說法中正確的是 （　�。�
A．\frac{{π}^{2}{k}^{2}{e}^{4}rm}{{h}^{2}}B．\frac{{π}^{2}{k}^{2}{e}^{2}m}{{h}^{2}}C．-\frac{{π}^{2}{k}^{2}{e}^{4}rm}{{h}^{2}}D．-\frac{{π}^{2}{k}^{2}{e}^{2}m}{{h}^{2}}

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示．豎直放置的間距為L=1米的兩平行光滑導軌，上端連接一個阻值為R=1Ω的電阻，在導軌的MN位置以下有垂直紙面向里的磁場，在MN處的磁感應(yīng)強度為B0=1T，在MN下方的磁場沿Y軸方向磁感應(yīng)強度均勻減少，在MN下方1米處的磁感應(yīng)強度剛好為零．現(xiàn)有一質(zhì)量為1kg，電阻也是R=1Ω的金屬棒，從距離MN為h=0.2米的上方緊貼導軌自由下落，然后進入磁場區(qū)域繼續(xù)下落相同高度h的過程中，能使得電阻R上的電功率保持不變（不計一切摩擦）求（g=10m/s2）：
（1）電阻R上的電功率；
（2）從MN位置再下降h時，金屬棒的速度v；
（3）從MN位置再下降h所用的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．圖甲為一研究電磁感應(yīng)的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機，經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，寬度為L=1m，傾角為θ=37．，軌道上端連接的定值電阻的阻值為R=2Ω，金屬桿MN的電阻為r=1Ω，質(zhì)量為m=1Kg．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下、磁感強度為B=1T的勻強磁場，讓金屬桿在沿道平面向下、大小隨時間變化的拉力F作用下由靜止開始下滑，計算機顯示出如圖乙所示的I-t圖象，圖象中I0=3A，t0=1s．設(shè)桿在整個運動過程中與軌道垂直．試求：
（1）金屬桿的速度v隨時間變化的關(guān)系式；
（2）拉力F隨時間變化的關(guān)系式；
（3）金屬桿從靜止開始下滑2t0時間，在定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖，靜止的{\;}_{92}^{238}U核發(fā)生α衰變后生成反沖Th核，兩個產(chǎn)物都在垂直于它們速度方向的勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法正確的是（　�。�
A．衰變方程可表示為：{\;}_{92}^{238}U→{\;}_{90}^{234}Th+{\;}_{2}^{4}He
B．Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比為1：45
C．Th核和α粒子的動能之比為1：45
D．Th核和α粒子在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)的方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．核電池是通過半導體換能器，將放射性同位素衰變過程中釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，有種核電池使用放射性同位素{\;}_{94}^{239}Pu，{\;}_{94}^{239}Pu衰變?yōu)?{\;}_{92}^{235}U和X粒子，并釋放處γ光子，已知{\;}_{94}^{239}Pu、{\;}_{92}^{235}$U和X粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU、m，則（　　）
A．X粒子是{\;}_{2}^{4}He原子核
B．{\;}_{94}^{239}Pu與{\;}_{92}^{235}U的中子數(shù)相等
C．核電池使用過程中由于發(fā)熱會導致{\;}_{94}^{239}Pu的半衰期變短
D．一個{\;}_{94}^{239}Pu核衰變釋放出的能量轉(zhuǎn)變的電能為（mPu-mU-m）c2

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