16．如圖所示，有一等邊三角形金屬線框，在拉力F的作用下，以恒定速率通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的寬度大于線框的邊長，在線框從開始進(jìn)入磁場到完全進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中，線框平面始終垂直于磁感線，下邊始終保持水平，則選項(xiàng)中反應(yīng)線框中的感應(yīng)電流I、發(fā)熱功率P、通過橫截面的電量q以及外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象正確的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 線框勻速穿過磁場區(qū)域，設(shè)速度為v，切割的長度為L=2vt•tan30°，根據(jù)切割公式得到感應(yīng)電動(dòng)勢大小，根據(jù)歐姆定律得到感應(yīng)電流大小，根據(jù)P=I2R得到電功率情況，根據(jù)安培力公式得到安培力情況，根據(jù)平衡條件得到拉力情況．

解答 解：A、設(shè)線框切割磁感線的有效長度為L，則L=2vt•tan30°=$\frac{2}{3}\sqrt{3}vt$，
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv，
感應(yīng)電流I=$\frac{BLv}{R}$=$\frac{2\sqrt{3}B{v}^{2}t}{3R}$，
線框進(jìn)入磁場的過程中，電流I與時(shí)間t成正比，故A正確；
B、功率P=I2R=$\frac{4{B}^{2}{v}^{4}{t}^{2}}{3R}$，故B錯(cuò)誤；
C、通過線框橫截面的電荷量q=$\overline{I}$t=$\frac{BS}{R}=\frac{B}{R}•\frac{1}{2}L•vt$=$\frac{\sqrt{3}B{v}^{2}{t}^{2}}{3R}$，q與時(shí)間的二次方成正比，故C錯(cuò)誤；
D、線框做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得：F=mg-BIL=mg+$\frac{4{B}^{2}{v}^{3}{t}^{2}}{3R}$，故D正確；
故選：AD

點(diǎn)評 本題考查滑軌問題，關(guān)鍵是根據(jù)切割公式、歐姆定律公式、安培力公式列式分析，得到安培力表達(dá)式，還要結(jié)合電功率公式、平衡條件列式得到電功率表達(dá)式和拉力的表達(dá)式進(jìn)行分析，注意題目中線框是勻速通過磁場區(qū)域．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，水平面內(nèi)有一半徑為R的圓盤繞其豎直對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω；在盤中心豎直正上方距盤面高為h 的P處，此時(shí)刻將一質(zhì)點(diǎn)沿半徑OQ方向水平拋出，初速度為v0．不計(jì)一切阻力，重力加速度為g．問，要使質(zhì)點(diǎn)能擊中圓盤邊的緣的Q點(diǎn)，則初速度v0和圓盤的角速度應(yīng)同時(shí)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長L=1.5m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點(diǎn)O′相切．現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車，小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A，隨后又滑回到車的水平軌道距O′點(diǎn)0.5m處，隨車一起運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，求：
（1）小物塊滑上平板車的初速度v0的大��；
（2）要使小物塊最終能到達(dá)小車的最右端，則v0要增大到多大？．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖所示．PQ為兩個(gè)磁場的邊界，磁場范圍足夠大．一個(gè)邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從如圖實(shí)線位置開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場中時(shí)，線框的速度為$\frac{v}{2}$，則此時(shí)線框的加速度為$\frac{2{B}^{2}{a}^{2}v}{mR}$，此時(shí)線框中的電功率為$\frac{{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{R}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，右端接有阻值為R的電阻，空間存在在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)量為m、電阻為2R的導(dǎo)體棒ab與固定絕緣彈簧相連，放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度．給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0，導(dǎo)體棒開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后靜止，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則下列說法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒每次向右運(yùn)動(dòng)的過程中受到的安培力均逐漸減小
B．導(dǎo)體棒速度為v0時(shí)其兩端的電壓為$\frac{1}{3}BL{v}_{0}$
C．導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)后速度第一次為零時(shí)，系統(tǒng)的彈性勢能為$\frac{1}{2}$mv02
D．在金屬棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{6}m{v}_{0}$2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MAC、NBD水平放置，MA、NB間距L=0.4m，AC、BD的延長線相交于E點(diǎn)且AE=BE，E點(diǎn)到AB的距離d=6m，M、N兩端與阻值R=2Ω的電阻相連，虛線右側(cè)存在方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一根長度也為L=0.4m、質(zhì)量m=0.6kg、電阻不計(jì)的金屬棒，在外力作用下從AB處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌水平向右運(yùn)動(dòng)，棒與導(dǎo)軌接觸良好，運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上消耗的電功率不變，求：
（1）電路中的電流I；
（2）金屬棒向右運(yùn)動(dòng)$\fracigznbdb{2}$過程中克服安培力做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，是檢測單匝線框是否合格（完全閉合）的部分裝置示意圖，被檢測單匝金屬線框隨傳送帶以相同的速度v從左向右勻速運(yùn)動(dòng)，通過觀察線框進(jìn)入一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域后是否相對傳送帶滑動(dòng)就能夠檢測出線框是否合格．已知固定磁場區(qū)域邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直，MN與PQ間的距離為d，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于傳送帶平面向下．被檢測的正方形金屬線框abef的邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m，電阻為R，線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，線框的ab邊從磁場邊界MN進(jìn)入磁場，當(dāng)線框的ab邊經(jīng)過邊界PQ時(shí)又恰好與傳送帶的速度v相同，設(shè)傳送帶足夠長，且線框在傳送帶上始終保持ab邊平行于磁場邊界，求：
（1）線框的右側(cè)邊ab剛進(jìn)入磁場時(shí)所屬安培力的大小；
（2）大致畫出線框從進(jìn)入到離開磁場后一段時(shí)間內(nèi)可能的一種v-t圖象；
（2）求整個(gè)過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長僅111米的短道競賽，運(yùn)動(dòng)員比賽過程中在通過彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線，圖中圓弧虛線Ob代表彎道，即運(yùn)動(dòng)正常路線，Oa為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)刻將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)），下列論述正確的是（　　）
A．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心
B．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需腰的向心力
C．只要速度小就不會(huì)發(fā)生側(cè)滑，與身體姿態(tài)無關(guān)
D．若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則側(cè)滑方向在Oa右側(cè)與Ob之間

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．均勻介質(zhì)中相距為a的兩個(gè)波源S1和S2，振動(dòng)頻率均為f，產(chǎn)生的簡諧橫波沿其連線相向傳播，振幅為A，波速為v．O為S1S2的中點(diǎn)，如圖所示．已知兩波源的振動(dòng)方向和初始相位均相同．下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為f
B．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為2f
C．質(zhì)點(diǎn)O的振幅為2A
D．只要不滿足a=n$\frac{v}{f}$（n=1、2、3…），質(zhì)點(diǎn)O的振幅就一定小于2A
E．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)可能與波源S1、S2不同步

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同步練習(xí)冊答案