[题目]在竖直平面内固定一根水平长直导线.导线中通以如图4所示方向的恒定电流.在其正上方由静止释放一个闭合圆形导线框.已知导线框在下落过程中始终保持框平面沿竖直方向.在框由实线位置下落到虚线位置的过程中( )A.导线框中感应电流方向依次为:顺时针→逆时针→顺时针B.导线框的磁通量为零时.感应电流也为零C.导线框所受安培力的合力方向依次为:向上� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】在竖直平面内固定一根水平长直导线，导线中通以如图4所示方向的恒定电流.在其正上方(略靠后)由静止释放一个闭合圆形导线框.已知导线框在下落过程中始终保持框平面沿竖直方向.在框由实线位置下落到虚线位置的过程中( )

A.导线框中感应电流方向依次为：顺时针→逆时针→顺时针

B.导线框的磁通量为零时，感应电流也为零

C.导线框所受安培力的合力方向依次为：向上→向下→向上

D.导线框产生的焦耳热等于下落过程中框损失的重力势能

【答案】A

【解析】根据安培定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流.向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针.故A正确；根据A中的分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大.这一过程是连续的，始终有感应电流存在，不是0，故B错误；根据楞次定律，感应电流始终阻碍导线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，故C错误；根据能量守恒定律，导线框产生的焦耳热等于下落过程中框损失的重力势能与增加动能之差，故D错误.

练习册系列答案

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【题目】为了测量一个量程0～3V、内阻约3 kΩ的电压表的内电阻，提供实验器材有：A．待测电压表V1；

B．电流表A1（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；

C．电压表V2（量程0～10 V，内电阻约10kΩ）；

D．滑动变阻器R1（0～50Ω，额定电流0.5A）；

E．定值电阻R=5 kΩ；F．电源E（电动势8V，内阻较小）；

G．开关一个、导线若干。

（1）．在虚线框内画出正确的实验电路图。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）

（2）．实验时需要测得的物理量有________。（用符号表示并说明其物理意义）

（3）．待测电压表内电阻表达式为=________。〔用（2）中符号表示〕

【题目】如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l．现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（　　）

A. a、b两个线框匀速运动的速度大小为

B. 线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为

C. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mgl

D. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl

【题目】如图所示，用均匀导线做成边长为0.2m的正方形线框，线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中.当磁场以20T/s的变化率增强时，a、b两点间电势差的大小为U，则( )

A.φa<φb，U＝0.2V

B.φa>φb，U＝0.2V

C.φa<φb，U＝0.4V

D.φa>φb，U＝0.4V

【题目】起重机以0.5 m/s的速度将质量为300 kg的重物匀速提升了2 m。若g取10 m/s2，此过程中起重机

A. 做功3 000 J B. 做功6 000 J

C. 功率是1 500 W D. 功率是6 000 W

【题目】关于电能输送的分析，正确的是(　　)．

A．由公式P＝U2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越少

B．由公式P＝U2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少

C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大

D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比

【题目】如图所示，MN、PQ为足够长的平行导轨，间距L＝0.5m.导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°.NQ⊥MN，NQ间连接有一个R＝3Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0＝1T.将一根质量为m＝0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝2Ω，其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd距离NQ为s＝2m.试解答以下问题：(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(1)金属棒达到稳定时的速度是多大？

(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t＝0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则t＝1s时磁感应强度应为多大？

【题目】某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的装置如图甲所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．

（1）(多选)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．

（2）(多选)已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为________ kg·m/s，碰后两小车的总动量为________ kg·m/s.

【题目】某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k＝1300N/m、自然长度L0＝0.5m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置粗细均匀的电阻率较大的金属杆上，弹簧是由不导电的材料制成的。迎风板面积S0＝0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好，不计摩擦。定值电阻R＝1.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于自然长度，电压表的示数U1＝3.0V，某时刻由于风吹迎风板，待迎风板再次稳定时，电压表的示数变为U2＝2.0V。（电压表可看作理想表），试分析求解：

(1)此时风作用在迎风板上的力的大小；

(2)假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，求风速的大小；

(3)对于金属导体，从宏观上看，其电阻定义为：。金属导体的电阻满足电阻定律：。在中学教材中，我们是从实验中总结出电阻定律的，而“金属经典电子论”认为，电子定向运动是一段一段加速运动的接替，各段加速都是从定向速度为零开始。设有一段通电金属导体，其长为L，横截面积为S，自由电子电量为e、质量为m，单位体积内自由电子数为n，自由电子两次碰撞之间的时间为t0。试利用金属电子论，从理论上推导金属导体的电阻。

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