如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ。一個質(zhì)量為m、半徑為r的通電勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部，0~t時間內(nèi)環(huán)中電流大小恒定為I，由靜止向上運動經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運動的過程中，下列說法正確的是

A.圓環(huán)先做加速運動后做減速運動

B.在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgH

C．圓環(huán)先有擴張后有收縮的趨勢

D.圓環(huán)運動的最大速度為

AD

【解析】

試題分析：A、圓環(huán)先向上做加速運動；當電流撤去后，由于慣性，圓環(huán)繼續(xù)向上運動，在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向俯視為逆時針，由左手定則可知圓環(huán)所受安培力方向垂直磁感線向下，由于速度在變化，則安培力也在變，所以圓環(huán)做變減速運動，故A正確；B、由功能關(guān)系可知，在上升全過程中，在t時間內(nèi)安培力對圓環(huán)做的功等于全過程重力做的功mgH和t時間后圓環(huán)克服安培力做的功，所以在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功大于mgH，故B錯誤；C、圓環(huán)通電流時，由安培力垂直磁感線向上可知，電流方向俯視為順時針，安培力分量指向圓心，圓環(huán)有收縮的趨勢；撤去電流后，根據(jù)右手定則可知，切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為逆時針，則安培力分量背離圓心，則有擴張的趨勢，故C錯誤；D、環(huán)中通以恒定電流I后，圓環(huán)所受安培力為，則在豎直方向的分力為，由牛頓第二定律，可得：，則圓環(huán)向上的加速度為，則豎直方向上，在電流未撤去時，圓環(huán)將做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t，速度會達到最大值，由得

，故D正確。故選：AD．

考點：本題考查了楞次定律、電磁感應(yīng)與電路結(jié)合、牛頓第二定律。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2014-2015學年四川省資陽市高二上期期末質(zhì)量檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距為l不計電阻的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連。質(zhì)量為m、邊長為l、電阻不計的正方形線框垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。線框通過一不可伸長的輕繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪與一個質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)。從靜止開始釋放物塊下落h高度（物塊不會觸地），重力加速度為g，則

A．電阻R中沒有感應(yīng)電流

B．電阻R中的電流方向為從a到c

C．通過電阻R的電荷量為

D．若h足夠大，物塊下落的最大速度為

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東濰坊一中高三上期期末模擬理科物理卷（解析版） 題型：計算題

（18分）如圖1所示，質(zhì)量M=1 kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個質(zhì)量m=1 kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10 m/s2。

試求：（1）若木板長L=1 m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8 N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？

（2）若在鐵塊上施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F，通過分析和計算后，請在圖2中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖像。（設(shè)木板足夠長）

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年重慶市高高三第一次月考物理卷（解析版） 題型：實驗題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到．

①當M與m的大小關(guān)系滿足 時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

②甲同學在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線，如圖a所示．則實驗存在的問題是 ．

③乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時，畫出了各自得到的圖線，如圖b所示．則兩同學做實驗時的哪一個物理量取值不同? 答： ．

④下圖是實驗中得到的紙帶．已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為 m/s2．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年四川省資陽市高三第二次診斷性考試理綜物理卷（解析版） 題型：計算題

（19分）如圖a所示的平面坐標系xOy，在整個區(qū)域內(nèi)充滿了勻強磁場，磁場方向垂直坐標平面，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖b所示。開始時刻，磁場方向垂直紙面向內(nèi)（如圖），t=0時刻有一帶正電的粒子（不計重力）從坐標原點O沿x軸正向進入磁場，初速度為v0=2×103m/s。已知帶電粒子的比荷為，其它有關(guān)數(shù)據(jù)見圖中標示。試求：

（1）時粒子所處位置的坐標（x1，y1）；

（2）帶電粒子進入磁場運動后第一次到達y軸時離出發(fā)點的距離h；

（3）帶電粒子是否還可以返回原點？如果可以，求返回原點經(jīng)歷的時間t′。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年四川省資陽市高三第二次診斷性考試理綜物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的景物（石塊、砂礫等）都看得很清楚，而遠處則只看到對岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物則根本看不到。下列說法中正確的是

A．遠處山峰的倒影非常清晰，是因為山峰的光線在水面上發(fā)生了全反射

B．光線由水射入空氣，光的波速變大，波長變小

C．遠處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見

D．近處水面下景物的光線到水面處，入射角較小，反射光強而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進入人眼睛中

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年重慶一中高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：實驗題

（原創(chuàng)）（10分）某同學設(shè)計了一個研究平拋運動初速度的家庭實驗裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球從斜面上滾下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動，他把桌子搬到豎直墻附近，使做平拋運動的鋼球能打在附有白紙和復(fù)寫紙的墻上，記錄鋼球的落點，改變桌子和墻的距離，就可以得到多組數(shù)據(jù)。

①為了完成實驗，除了題中和圖中所示的器材外還需要的器材有_____。

②如果該同學第一次讓桌子緊靠墻壁，從斜面上某一位置靜止釋放鋼球，在白紙上得到痕跡A．以后每次將桌子向后移動距離x=10.00cm，重復(fù)剛才的操作，依次在白紙上留下痕跡B、C、D，測得 B、C間距離y2=14.58 cm，C、D間距離y3=24.38 cm，根據(jù)以上直接測量的物理量得小球平拋的初速度為v0=__（用x、y2、y3、g表示），小球初速度的值為___m/s，若痕跡D剛好位于墻腳，桌子的高度為______ m。（②問的計算結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字，g取9.80m/s2）

③在②小問的實驗中下列說法錯誤的是（單選）

A．墻壁必須是豎直的

B．每次都應(yīng)該從斜面上同一位置靜止釋放小球

C．實驗過程中，可以在桌面上向前或向后移動斜面

D．鋼球經(jīng)過桌面邊緣的位置的切線方向應(yīng)該水平

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年重慶市高一上期第三次月考物理卷（解析版） 題型：計算題

(9分)質(zhì)量為m=35kg的小孩坐在M=15kg的雪橇上，大人用與水平方向成θ=37°斜向上的拉力拉雪橇，力的大小為F=100N，雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2)求：

(1)雪橇對地面的壓力大小FN；

(2)雪橇運動的加速度大小a；

(3)大人持續(xù)向前拉雪橇x=14m時的速度v的大小。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年湖北孝感高級中學高二上期期末考試物理卷（解析版） 題型：計算題

（14分）如圖（a）兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近(粒子通過加速電場的時間忽略不計)，上面分別開有小孔O/、O，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌與C、D接觸良好，且導(dǎo)軌在磁感強度為B1=10T的勻強磁場中，導(dǎo)軌間距L=0.50m,金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運動，其速度圖象如圖(b)所示，若規(guī)定向右運動速度方向為正方向，從t=0時刻開始，由C板小孔O/處連續(xù)不斷以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10-21㎏、電量q=1.6×10-19C的帶正電的粒子（設(shè)飄入速度很小，可視為零）。在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強磁場B2=10T，MN與D相距d=10cm，B1、B2方向如圖所示（粒子重力及其相互作用不計）。求：

（1）在0～4.0s時間內(nèi)哪些時刻發(fā)射的粒子能穿過電場并能飛出磁場邊界MN？

（2）粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離是多少？

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同步練習冊答案