10.如圖所示,銅線圈水平固定在鐵架臺上,銅線圈的兩端連接在電流傳感器上,傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連,采集的數(shù)據(jù)可通過計(jì)算機(jī)處理,從而得到銅線圈中的電流隨時(shí)間變化的圖線.利用該裝置探究條形磁鐵從距銅線圈上端某一高度處由靜止釋放后,沿銅線圈軸線豎直向下穿過銅線圈的過程中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.兩次實(shí)驗(yàn)中分別得到了如圖甲、乙所示的電流-時(shí)間圖線.條形磁鐵在豎直下落過程中始終保持直立姿態(tài),且所受空氣阻力可忽略不計(jì).則下列說法中正確的是( 。
A.若兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,則甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度大于乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度
B.若兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,則甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性比乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性強(qiáng)
C.甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機(jī)械能小于乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機(jī)械能
D.兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是先向上后向下

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,求得感應(yīng)電流的大小,結(jié)合楞次定律的“來拒去留”可判定磁場力的方向,依據(jù)能量守恒定律,即可一一求解.

解答 解:A、當(dāng)兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可知,感應(yīng)電流越大的,感應(yīng)電動(dòng)勢越大,則磁通量的變化率越大,由于甲圖感應(yīng)電流小于乙圖的,因此甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度小于乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵距銅線圈上端的高度,故A錯(cuò)誤;
B、由上分析可知,若兩次實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同,其他實(shí)驗(yàn)條件均相同,則甲圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性比乙圖對應(yīng)實(shí)驗(yàn)條形磁鐵的磁性弱,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)能量守恒定律,可知,當(dāng)感應(yīng)電流越大時(shí),電能轉(zhuǎn)化為熱能越多,那么機(jī)械能減小的越多,故C正確;
D、根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知,條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是向上,故D錯(cuò)誤;
故選:C.

點(diǎn)評 考查法拉第電磁感應(yīng)定律與楞次定律的應(yīng)用,掌握控制變量法的方法,理解楞次定律的“來拒去留”的含義,注意能量守恒定律中,熱能的來源.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.利用以下實(shí)驗(yàn)器材測定電流表內(nèi)阻RA和描繪小燈泡伏安特性曲線(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
小燈泡L(規(guī)格為“2.5 V,l.2 W”)    
電流表A(量程為0〜0.6A,內(nèi)阻RA未知)
電壓表V(量程為0〜1.5V,內(nèi)阻1500Ω) 
理想電源E(電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻可忽略)
電阻箱R1(最大阻值99.9Ω)           
電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)
電鍵K及導(dǎo)線若干

①該實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的量程小于小燈泡的額定電壓,為了保證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,將電壓表改裝成量程為2.5V的新電壓表,必須串聯(lián)(填“串”或“并”)電阻箱R1(填R1或R2),并將電阻箱的阻值調(diào)到1000Ω;
②該實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示其中符號表示改裝后的電壓表,示數(shù)為改裝表示數(shù),當(dāng)R=11.0Ω時(shí),電流表示數(shù)為0.200A,電壓表示數(shù)為0.40V;當(dāng)R=2.2Ω時(shí),電流表示數(shù)為0.400A,電壓表示數(shù)為1.32V;則電源電動(dòng)勢E=3.00v,電流表內(nèi)阻RA=2.00Ω;
③多次改變電阻箱的阻值,得到多組小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系,在坐標(biāo)紙上作出小燈泡伏安特性曲線如圖(b)所示,若將此燈泡和一個(gè)6Ω的定值電阻、電源E串聯(lián),則燈泡的實(shí)際功率為0.384W.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.隨著摩天大樓高度的增加,因?yàn)楦鞣N原因而造成的電梯墜落事故也屢見報(bào)端,為社會(huì)和家庭造成了不可估量的損失.為此有同學(xué)設(shè)想了一個(gè)電梯應(yīng)急安全裝置:在電梯的轎廂上安裝上永久磁鐵,電梯的井壁上鋪設(shè)點(diǎn)線圈,以使能在電梯突然墜落時(shí)減小對人員的傷亡,其原理可如圖所示.則關(guān)于該裝置的下列說法正確的是( 。
A.若電梯突然墜落,將線圈閉合可起到應(yīng)急避險(xiǎn)作用
B.若電梯突然墜落,將線圈閉合可以是電梯懸浮在空中
C.當(dāng)電梯墜落至如圖位置時(shí),閉合線圈A、B中電流方向相同
D.當(dāng)電梯墜落至如圖位置時(shí),閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.某電視臺的一檔娛樂節(jié)目中有一個(gè)挑戰(zhàn)項(xiàng)目,場地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R為2m,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L為8m,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H為5m.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度加到4m/s時(shí),懸掛器不再加速保持勻速直線運(yùn)動(dòng).選手必在合適的位置放手才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大。,人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,其中人與轉(zhuǎn)盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.
(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)在什么范圍?
(2)選手從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時(shí)間放手才能落到轉(zhuǎn)盤上?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列說法中正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動(dòng)反映的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體
C.物體放出熱量,溫度一定降低
D.氣體對容器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對器壁的碰撞作用產(chǎn)生的
E.熱量是熱傳遞過程中,物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量;溫度是物體分子平均動(dòng)能大小的量度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.在如圖甲所示的半徑為r的豎直圓柱形區(qū)域內(nèi),存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt(k>0且為常量).
(1)將一由細(xì)導(dǎo)線構(gòu)成的半徑為r、電阻為R0的導(dǎo)體圓環(huán)水平固定在上述磁場中,并使圓環(huán)中心與磁場區(qū)域的中心重合.求在T時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱.

(2)上述導(dǎo)體圓環(huán)之所以會(huì)產(chǎn)生電流是因?yàn)樽兓拇艌鰰?huì)在空間激發(fā)渦旋電場,該渦旋電場趨使導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷定向移動(dòng),形成電流.如圖乙所示,變化的磁場產(chǎn)生的渦旋電場存在于磁場內(nèi)外的廣闊空間中,其電場線是在水平面內(nèi)的一系列沿順時(shí)針方向的同心圓(從上向下看),圓心與磁場區(qū)域的中心重合.在半徑為r的圓周上,渦旋電場的電場強(qiáng)度大小處處相等,并且可以用E=$\frac{?}{2πr}$計(jì)算,其中ε為由于磁場變化在半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢.如圖丙所示,在磁場區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)內(nèi)壁光滑的絕緣環(huán)形真空細(xì)管道,其內(nèi)環(huán)半徑為r,管道中心與磁場區(qū)域的中心重合.由于細(xì)管道半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于r,因此細(xì)管道內(nèi)各處電場強(qiáng)度大小可視為相等的.某時(shí)刻,將管道內(nèi)電荷量為q的帶正電小球由靜止釋放(小球的直徑略小于真空細(xì)管道的直徑),小球受到切向的渦旋電場力的作用而運(yùn)動(dòng),該力將改變小球速度的大。摐u旋電場力與電場強(qiáng)度的關(guān)系和靜電力與電場強(qiáng)度的關(guān)系相同.假設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中其電荷量保持不變,忽略小球受到的重力、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)激發(fā)的磁場以及相對論效應(yīng).
①若小球由靜止經(jīng)過一段時(shí)間加速,獲得動(dòng)能Em,求小球在這段時(shí)間內(nèi)在真空細(xì)管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的圈數(shù);
②若在真空細(xì)管道內(nèi)部空間加有方向豎直向上的恒定勻強(qiáng)磁場,小球開始運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過時(shí)間t0,小球與環(huán)形真空細(xì)管道之間恰好沒有作用力,求在真空細(xì)管道內(nèi)部所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是( 。
A.絕大多數(shù)α粒子經(jīng)過金箔后.發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)
B.α粒子在接近原子核的過程中,動(dòng)能減少,電勢能減少
C.α粒子離開原子核的過程中,動(dòng)能增大,電勢能也增大
D.對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以估算出原子核的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.從地面豎直上拋一物體,質(zhì)量m=0.5kg,上拋初速度v0=10m/s,物體上升的最大高度H=4m,設(shè)物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻力大小不變,以地面為重力勢能零點(diǎn),重力加速度g取10m/s2.可得空氣阻力f=1.25N,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物體離地面高度h=$\frac{20}{9}$或$\frac{12}{7}$m處,其動(dòng)能與重力勢能相等.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體,下列說法正確的是( 。
A.線速度變化,合力為零B.線速度不變,合力為零
C.線速度變化,合力不為零D.線速度不變,合力不為零

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同步練習(xí)冊答案