4．如圖所示，勻強磁場方向垂直線圈平面，先后兩次將線框從磁場中同一位置勻速拉出有界磁場．第一次速度為 v1=v，第二次速度為 v2=4v．則在先后兩次過程中有（　　）
A．流過任一截面電荷量之比為1：1
B．線框中感應(yīng)電動勢之比為1：4
C．線框所受安培力之比為1：8
D．沿運動方向作用在線框上的外力的功率之比為1：8

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律以及安培力的計算公式、功率的計算公式得到電動勢、安培力、外力功率等于速度的關(guān)系，然后求解．

解答 解：設(shè)線框的邊長為L，總電阻為R，磁感應(yīng)強度為B．
A、根據(jù)電荷量的計算公式q=It=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B{L}^{2}}{R}$可知，兩種情況下流過任一截面電荷量之比為1：1，故A正確；
B、根據(jù)E=BLv可知，感應(yīng)電動勢之比等于速度之比，即兩種情況下線框中感應(yīng)電動勢之比為1：4，故B正確；
C、根據(jù)安培力的計算公式F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$可知，線框所受安培力之比為1：4，故C錯誤；
D、外力做功功率等于克服安培力做功功率，根據(jù)功率計算公式P=Fv=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$可知，沿運動方向作用在線框上的外力的功率之比為1：16，故D錯誤．
故選：AB．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv，以及通過某截面的電荷量經(jīng)驗公式，掌握功率與速度關(guān)系．

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

17．韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過程中（　　）
A．重力勢能減小了1900 JB．重力勢能減小了2000 J
C．動能增加了1900 JD．動能增加了2000 J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．圖中B為理想變壓器，接在交變電壓有效值保持不變的電源上．指示燈L1和L2完全相同（其阻值均恒定不變），R是一個定值電阻，電壓表、電流表都為理想電表．開始時開關(guān)S是閉合的，當S斷開后，下列說法正確的是（　�。�
A．電流表A2的示數(shù)變大B．電流表A1的示數(shù)變小
C．電壓表的示數(shù)變大D．燈泡L1的亮度變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．如圖所示，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1＞m2，現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律．
（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進行測量，則需要測量的工具有①②③（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項前的編號）
①刻度尺                ②天平            ③秒表         ④游標卡尺
（2）為提高實驗結(jié)果的準確程度，某小組同學對此實驗提出以下建議：
①繩子越粗越好；②繩的質(zhì)量要輕；③兩個物塊的質(zhì)量差要盡可能大；④將繩換成彈簧
以上建議中確實對提高準確程度有作用的是②③（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項前的編號）
．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．如圖所示為水平放置的光滑導體框架，寬L=0.2m，接有電阻R=5Ω，勻強磁場垂直框架平面向里，磁感應(yīng)強度B=10T，一導體棒ab垂直框邊跨放在框架上，框架和導體棒ab的電阻均不計．當ab以v=2m/s的速度向右勻速滑動時，通過導體棒ab的電流I=0.8A，拉力F的功率P=3.2W，當ab棒向右運動了S=0.5m時，通過電阻R的電量q=0.2C．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．為了確定一根輕彈簧壓縮最短時儲存的彈性勢能的大小，可以將彈簧一端固定在一帶有凹槽軌道的起點，并軌道固定在水平桌面邊緣，如圖所示，
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，可以將彈簧固定在一帶有凹槽軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實驗時：
（1）需要測定的物理量是：①鋼球的質(zhì)量m；②桌面的高度h；③鋼球落地點的水平位移s；
（2）計算彈簧最短時彈性勢能的關(guān)系式是Ep=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖所示，在絕緣水平桌面上放置一矩形金屬線框abcd，虛線MN右側(cè)分布著一豎直向下的勻強磁場，已知磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，線框邊長lab=0.2m，lcb=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.1Ω，線框與桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.2．現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在線框上，使它以v0=1m/s的速度向右勻速運動一段距離，重力加速度g取10m2/s，求：
（1）線框進入磁場的過程中，通過線框的電流I和電荷量q；
（2）線框進入磁場的過程中，拉力F的大��；
（3）線框從圖示位置向右勻速運動1m的過程，拉力做的總功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．某實驗中學的物理興趣實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證系統(tǒng)的機械能守恒定律．將一氣墊導軌傾斜地固定在水平桌面上，導軌的傾角為θ，在氣墊導軌的左端固定一光滑的定滑輪，在靠近滑輪的B處固定一光電門，將質(zhì)量為m的小球通過一質(zhì)量不計的細線與一帶有遮光板的總質(zhì)量為M的滑塊相連接．現(xiàn)將帶有遮光板的滑塊由氣墊導軌的A處由靜止釋放，通過計算機測出遮光板的擋光時間為t，用游標卡尺測出遮光板的寬度為b，用刻度尺測出A、B之間的距離為d．假設(shè)滑塊在B處的瞬時速度等于擋光時間t內(nèi)的平均速度．
由以上的敘述回答下列問題：

（1）若游標卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，則遮光板的寬度為3.85 mm；
（2）滑塊到達光電門B處的瞬時速度vB為=$\frac{t}$；（用字母表示）
（3）如果該小組的同學測得氣墊導軌的傾角θ=30°，在滑塊由A點運動到B點的過程中，系統(tǒng)動能增加量△Ek為$\frac{（M+m）^{2}}{2{t}^{2}}$，系統(tǒng)重力勢能減少量△Ep為（m-$\frac{M}{2}$）gd，若在誤差允許的范圍內(nèi)△Ek=△Ep，則滑塊與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒．重力加速度用g表示．（以上結(jié)果均用字母表示）
（4）在驗證了機械能守恒定律后，該小組的同學多次改變A、B間的距離d，并作出了v2-d圖象，如圖丙所示，如果M=m，則g=9.6 m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，有理想邊界MN、PQ的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界MN、PQ長不限，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子（不計重力）從MN邊界上的A點沿紙面垂直MN以初速度v0進入磁場，已知該帶電粒子的比荷$\frac{q}{m}$，進入磁場時的初速度v0與磁場寬度d，磁感應(yīng)強度大小B的關(guān)系滿足$\frac{q}{m}$=$\frac{{v}_{0}}{2Bd}$，其中A′為PQ上的一點，且AA′與PQ垂直，下列判斷中，正確的是（　�。�
A．該帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為d
B．該帶電粒子打在PQ上的點與A′點的距離為$\sqrt{3}$d
C．該帶電粒子在磁場中運動的時間為$\frac{πd}{3{v}_{0}}$
D．若帶電粒子射入磁場的方向可任意調(diào)整，則粒子在磁場中運動的最長時間為$\frac{4πd}{3{v}_{0}}$

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