3.如圖所示,相距為L的兩水平虛線是水平向里的勻強磁場的邊界,正方形導(dǎo)線框abcd的邊長為L、質(zhì)量為m,將導(dǎo)線框在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止開始釋放,線框恰好勻速通過磁場,重力加速度為g,在線框穿過磁場的過程中( 。
A.線框產(chǎn)生的焦耳熱為2mgL
B.線框克服安培力做功為2mgL
C.線框減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)變成電能
D.線框的機械能守恒

分析 線框恰好勻速通過磁場,則線框在磁場中受力平衡,洛倫茲力等于重力,方向豎直向上,根據(jù)恒力做功公式求出安培力做的功,從而求出克服安培力做的功,線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功,
由能量守恒可知,從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程:動能變化為0,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為線框產(chǎn)生的熱量,根據(jù)線框動能和勢能的變化判斷機械能是否守恒.

解答 解:A、線框恰好勻速通過磁場,則線框在磁場中受力平衡,洛倫茲力等于重力,方向豎直向上,則克服安培力做功為:
W=-W=-(-mg•2L)=2mgL,而線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功,所以Q=2mgL,故AB正確;
C、由能量守恒研究從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程:動能變化為0,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為線框產(chǎn)生的熱量,熱量是由電能轉(zhuǎn)化而來,即線框減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)變成電能,故C正確;
D、線框下落過程中,動能不變,重力勢能減小,機械能減小,不守恒,故D錯誤.
故選:ABC

點評 本題要抓住線框勻速運動,受力平衡,能根據(jù)平衡條件求出安培力,知道線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功,能根據(jù)運動情況判斷物體機械能是否守恒,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
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13.理想變壓器在正常工作時,原、副線圈中相同的物理量是( 。
A.每匝線圈中磁通量的變化率
B.交變電流的頻率
C.原線圈的輸入功率,副線圈的輸出功率
D.原、副線圈中的感應(yīng)電動勢

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14.如圖所示,勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,矩形線圈長為2L,寬為L,開始時矩形線圈與磁場垂直,且一半在勻強磁場中,另一半在勻強磁場外,若要線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動60°,求線圈磁通量的變化.

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11.近年來科學(xué)家在超重元素的探測方面取得了重大進展.科學(xué)家們在觀察某兩個重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)所生成的超重元素的核${\;}_{Z}^{A}X$經(jīng)過6次α衰變后成為${\;}_{100}^{233}F$m,由此可以判定該超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)依次是( 。
A.124,259B.124,165C.112,265D.112,277

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18.下列關(guān)于拋體運動的說法中不正確的是( 。ú挥嬁諝庾枇Γ
A.斜拋運動是勻變速曲線運動
B.豎直上拋物體到達最高點時速度為零加速度不為零
C.物體從某一高處開始做平拋運動,初速度越大飛行時間一定越長
D.從同一高處以不同初速度同時水平拋出兩個物體,落地前任一時刻它們都在同一水平面上

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8.如圖所示,A、B質(zhì)量分別為m,M,系統(tǒng)放在光滑的水平面上,A、B之間光滑,現(xiàn)在B上作用一水平向左的恒力F,恰能使系統(tǒng)一起向左加速運動,試求:
(1)B對A的彈力;
(2)θ角的表達式.

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15.①小翔利用如圖1甲所示的裝置,探究彈簧彈力F與伸長量△l的關(guān)系,由實驗繪出F與△l的關(guān)系圖線如圖1乙所示,該彈簧勁度系數(shù)為125N/m;
②在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時,圖2丙中A為固定橡皮筋的圖釘,o為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩,圖2丁是在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖.
(1)本實驗主要采用的方法是C;
A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法D.建立物理模型法
(2)圖丁做出的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是F′.

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12.如圖所示,電路中的變壓器為理想變壓器,K為單刀雙擲開關(guān),P是滑動變阻器R的滑片,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流.下列說法正確的是(  )
A.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則R上消耗的功率減小
B.保持P的位置及U1不變,S由a切換到b,則I2減小
C.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則I1增大
D.保持U1不變,S接在b端,將P向上滑動,則I1減小

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13.如圖所示,半徑為R的光滑半圓上有兩個小球A,B,質(zhì)量分別為m和M,M>m,由細(xì)線掛著,今由靜止開始自由釋放,至小球A升到最高點C的過程中,A,B兩球的重力勢能的變化量為多少?

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