题目内容
19．
如图，水平的平行虚线间距为d，其间由沿水平方向的匀强磁场，一个阻值为R的正方形金属线圈边长l＜d，线圈质量为m，线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）| A． | 线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小 | |
| B． | 线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热为2mgd | |
| C． | 线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均沿逆时针方向 | |
| D． | 线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等 |
分析 正方形金属线圈边长l＜d，刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，说明在其下边缘穿过磁场的过程中，线框先做减速运动，完全在磁场中时线框再做加速运动；根据能量守恒可以判断在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中动能不变，重力势能的减小全部转化为电能，又转化为电热；根据右手定则判断电流方向；根据电荷量的经验公式判断电荷量的大小．
解答 解：A、正方形金属线圈边长l＜d，刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，说明在其下边缘穿过磁场的过程中，线框先做减速运动，安培力大于重力；随速度的减小，感应电动势减小，感应电流减小，则安培力减小，根据牛顿第二定律mg-FA=ma可知线框的加速度减小．故A错误；
B、下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，重力势能的减小全部转化为电能，又转化为电热，从刚进入磁场到刚要穿出磁场的过程中，根据能量关系可得产生的焦耳热为Q=mgd，所以线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热相相等，均为2mgd，故B正确；
C、根据右手定则，线圈在进入磁场过程中，电流均为逆时针，穿出磁场过程中，电流均为顺时针，故C错误；
D、通过导线截面的电量：q=It=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B{l}^{2}}{R}$，即进入磁场和穿出磁场过程中通过导线截面的电量相等．故D正确．
故选：BD．
点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：
一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；
另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．
练习册系列答案
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如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：
10．
如图所示，长为L的竖直轻杆上端固定一个质量为m的小球，下端可绕固定的水平轴O转动，小球与水平桌面上质量为4m的立方体物块相接触，系统处于静止状态．若小球受到微小扰动，向右推动物块，当杆与桌面成30°角时，小球与物块刚好分离，设此时杆中的弹力大小为F，此过程中小球对物块做功为W，已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦阻力，则下列判断正确的是（ ）
如图所示，长为L的竖直轻杆上端固定一个质量为m的小球，下端可绕固定的水平轴O转动，小球与水平桌面上质量为4m的立方体物块相接触，系统处于静止状态．若小球受到微小扰动，向右推动物块，当杆与桌面成30°角时，小球与物块刚好分离，设此时杆中的弹力大小为F，此过程中小球对物块做功为W，已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦阻力，则下列判断正确的是（ ）| A． | F=0 | B． | F=mg | C． | W=$\frac{1}{4}$mgL | D． | W=$\frac{1}{12}$mgL |
7．
如图所示，一物块静止在固定的斜面上，现给物块一个竖直向上的拉力F，且拉力的大小随时间关系满足F=kt（k为常数），则在物块离开斜面前（ ）
如图所示，一物块静止在固定的斜面上，现给物块一个竖直向上的拉力F，且拉力的大小随时间关系满足F=kt（k为常数），则在物块离开斜面前（ ）| A． | 物块有可能会沿斜面向下运动一段距离 | |
| B． | 物块有可能会沿斜面向上运动一段距离 | |
| C． | 物块受到的摩擦力一直在减小 | |
| D． | 物块受到的摩擦力方向先沿斜面向上后沿斜面向下 |
14．
如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O．在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆周上的一点．下列说法中正确的是（ ）
如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O．在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆周上的一点．下列说法中正确的是（ ）| A． | a、b、c、d、e、f六点中，不存在场强和电势均相同的两点 | |
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一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．
11．
如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220$\sqrt{2}$sinπt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（ ）
如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220$\sqrt{2}$sinπt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（ ）| A． | 原线圈的输入功率为220$\sqrt{2}$W | B． | 电流表的读数为1A | ||
| C． | 电压表的读数为110$\sqrt{2}$V | D． | 副线圈输出交流电的周期为50s |
8．
如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（ ）
如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（ ）| A． | 电子一定从A向B运动 | |
| B． | 若aA＞aB，则Q靠近M端且为正电荷 | |
| C． | 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA＜EpB | |
| D． | B点电势可能高于A点电势 |
14．
如图所示，一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R1=5Ω，R2=15Ω，图中交流电压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v=5sin10πt（m/s），则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R1=5Ω，R2=15Ω，图中交流电压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v=5sin10πt（m/s），则下列说法中正确的是（ ）| A． | R1的功率为0.2W | |
| B． | 电压表的示数为4V | |
| C． | 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04Wb/s | |
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