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15．如图所示圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线 重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片 P 向上滑动，下 列表述正确的是（　　）
A．线圈 a 中将产生俯视逆时针方向的感应电流
B．穿过线圈 a 的磁通量变大
C．线圈 a 有收缩的趋势
D．线圈 a 对水平桌面的压力 F 将变小

分析 首先明确滑动触头向上滑动时通过判断出线圈b中的电流减小，然后根据楞次定律判断出线圈a中感应电流的方向．根据感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因，可以很好判断线圈的运动趋势．

解答 解：A、B、当滑动触头P向上移动时电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流减小，b线圈产生的磁场减弱，故穿过线圈a的磁通量变小；
根据b中的电流方向和安培定则可知b产生的磁场方向向下穿过线圈a，根据楞次定律，a中的感应电流的磁场要阻碍原来磁场的减小，故a的感应电流的磁场方向也向下，根据安培定则可知线圈a中感应电流方向俯视应为顺时针，故AB错误．
C、再根据微元法将线圈a无限分割根据左手定则不难判断出线圈a应有扩张的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向上滑动导致穿过线圈a的磁通量减小，故只有线圈面积增大时才能阻碍磁通量的减小，故线圈a应有扩张的趋势，故C错误；
D、开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向上滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁互相吸引，故线圈a对水平桌面的压力F将减小，故D正确．
故选：D．

点评 本题考查楞次定律的应用，首先应掌握楞次定律的基本应用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在电磁感应现象中得出的必然结果．一般在解决有关相对运动类问题时用楞次定律的第二描述将会非常简便．

练习册系列答案
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5．如图甲所示长直通电导线电流为I，侧边距离为r的同一平面的线框磁通量为Φ，乙图中线框与两根长直导线共面平行，两侧导线到线框的距离同样为r，电流分别为3l和l，则线框磁通量为（　　）
A．2ΦB．3ΦC．4ΦD．10Φ
6．如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中（　　）
A．重物的重力势能减少B．系统的机械能能守恒
C．重物的机械能守恒D．重物的机械能减少
3．如图所示，光滑轨道竖直放置，两小球井排紧贴若放置在轨道的水平段上，而小球3则在轨道圆弧段的某一位置由静止释放．已知小球2与小球3的质量均力2m，小球1的质量为m，且小球间的碰撞皆视为弹性正碰，导轨足够长．则下列判断正确的是（　　）
A．最终3个小球以相同的速度一起句右运动
B．最终2、3两小球速度相同且与小球1的速度之比为 3：8
C．最终小球3保持静止，而小球2与小球1的速度之比为1：4
D．最终1、2两小球向右运动且速度相同，与小球3的速度之出为4：1
10．在“测定金属的电阻率”的实验中，小强同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值（约为5Ω），随后将其固定在带有刻度尺的木板上，准备进一步精确测量其电阻．
现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：
A、电流表（量程0～3A，内阻约0.025Ω）
B、电流表（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C、电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
D、滑动变阻器（0～20Ω，额定电流2A）
E、滑动变阻器（0～100Ω，额定电流1A）

（1）为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选B，滑动变阻器应选D（选填器材前的字母）．
（2）如图甲所示，是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完整．
（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应当调到最左端（选填“左”或“右”端），闭合开关后，在实验中电压表读数的最小值大于零（选填“大于零”或“等于零”）．
（4）若不计实验中的偶然误差，则下列说法正确的是BC．
A、测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压
B、测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流
C、若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值
D、若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值
（5）小鹏同学仍用上述电源也设计了一个实验，电路如图乙所示，R为保护电阻，已测出电阻丝的横截面积为S，用一个带有接线柱的小金属夹沿电阻丝滑动，可改变接入电路中电阻丝的长度L，实验中记录了几组不同长度L对应的电流I．他准备理由图象法处理数据来计算该电阻丝的电阻率．
请分析说明小鹏同学应该做出怎样的线性函数图象，并定性画出该图象，请指出在本实验中电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果有无影响．
20．如图所示，质量M=10kg的物块放置在足够长的光滑水平地面上，其上表面AB是一底端切线水平的光滑圆弧面，A、B两点距离水平地面的高度分别为H和h，且H=1.04m、h=0.8m；一质量m=2kg的钢球从A点由静止释放．取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）钢球与物块分离的瞬间，钢球的速度大小v1和物块的速度大小v2；
（2）钢球落地瞬间到物块的距离s．
7．如图所示，轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的带孔小球相连，小球套在竖直固定光滑的杆上，轻弹簧自然长度正好等于O点到固定杆的距离OO'，小球从杆上的A点由静止释放后，经过B点时的速度最大，运动到C点时速度减为零，整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）
A．从A下滑到C的过程中，弹簧弹力对小球做功的瞬时功率为零的位置有2个
B．从A下滑到C的过程中，小球受到竖直杆的支持力的瞬时功率先变大后变小
C．从A下滑到C的过程中，小球重力做功的瞬时功率先变大后变小
D．从A下滑到C的过程中，小球经过B点时的合外力的瞬时功率不为零
4．火星的质量是地球质量的n倍，火星半径是地球半径的m倍，则火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（　　）
A．$\frac{n}{m}$倍B．$\frac{m}{n}$倍C．$\frac{n}{{m}^{2}}$倍D．$\frac{{m}^{2}}{n}$倍
19．氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=3向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为1.89eV．现用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有5种．

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