题目内容
3．
如图1所示，水平地面上有一边长为L的正方形ABCD区域，其下方埋有与地面平行的金属管线．为探侧地下金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈P（穿过小线圈的磁场可视为匀强磁场）在地面探侧．如图2所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一端，将接地棒接到电源的另一端，这样金属管线中就有沿管线方向的电流．使线圈P在直线AC上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行），线圈中没有感应电流．将线圈P静置于B处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线BD成45°角时，线圈中感应电流消失．下列判断正确的是（ ）| A． | 图2中的电流为恒定直流电源 | |
| B． | 金属管线沿AC走向 | |
| C． | 金属管线的埋覆深度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$L | |
| D． | 线圈P在D处，当它与地面的夹角为45°时，P中的感应电流可能最大 |
分析 根据感应电流的产生条件进行分析，明确当磁场和线圈平行时磁通量不变，再结合几何关系即可明确电流的走向以及是否为交流，根据法拉第电磁感应定律分析D点能否为感应电流的最大值．
解答 解：A、由题意可知，当线圈静止时存在感应电流，则说明线圈产生的磁场为变化的，故电流一定是变化的，故A错误；
B、由题意可知，使线圈P在直线AC上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行），线圈中没有感应电流．将线圈P静置于B处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线BD成45°角时，线圈中感应电流消失．根据感应电流产生的条件可知，放在AC上表面是磁场与线圈平行，而放在B点时磁场与地面成45°角，故说明电流一定沿AC方向；故B正确；
C、线圈平面与射线BD成45°角时，线圈中感应电流消失说明B点的磁场方向成45°角，则由几何关系可知，埋覆深度为与OB长度相等，故深度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$L，故C正确；
D、P在D处与地面成45°可以与磁场方向相互垂直，则此时磁通量的最大，磁通量的变化率最大，故感应电流可能最大，故D正确．
故选：BCD．
点评 本题考查法拉第电磁感应定律以及通电导线周围的磁场分布，难点在于几何关系的确定，要注意明确通电直导线周围的磁场为以导线为圆心的同心圆．
练习册系列答案
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13．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a ml纯油酸配制成bml的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c ml，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为Scm2，估算油酸分子的直径大小为（ ）
| A． | $\frac{ac}{bS}$ | B． | $\frac{bc}{aS}$ | C． | $\frac{ab}{cS}$ | D． | $\frac{c}{S}$ |
14．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度处从静止开始下落，下落过程中bc边始终保持水平，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程的v-t图象，图象中坐标轴上所标出的字母和重力加速度大小g均为已知量，则（ ）
| A． | 金属线框初始位置的bc边到边界MN的高度为v1t1 | |
| B． | 匀强磁场区域的宽度为$\frac{（{v}_{1}+{v}_{2}）（{t}_{3}-{t}_{2}）}{2}$+v1（t2-t1） | |
| C． | 金属线框在进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为（t2-t1）$\sqrt{mg{v}_{1}R}$ | |
| D． | 金属线框在离开磁场的过程中产生的焦耳热为mgv1（t2-t1）+$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv32 |
一弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，则图中2s～3s内振子振动的方向沿-y（选填“+y”或“-y”）方向，2.5s时振子的加速度方向为+y（选填“+y”或“-y”）方向，2s～3s内振子的动能减小（选填“增大”或“减小”），该点的振动方程为y=10sin0.5πtcm．
18．
在光滑无摩擦的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点，忽略空气阻力．图为俯视图．当冰球运动到b点时受到图示中黑箭头方向的快速一击．这之后冰球有可能沿如下哪一条轨迹运动（ ）
在光滑无摩擦的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点，忽略空气阻力．图为俯视图．当冰球运动到b点时受到图示中黑箭头方向的快速一击．这之后冰球有可能沿如下哪一条轨迹运动（ ）| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
8．
如图所示，一水平轻杆AB可绕过A点的水平光滑轴转动，B端挂一重物，并用长度可改变的细线挂于墙上的C点．若保持轻杆AB处于水平状态，则改变细线BC的长度将C点沿墙上移的过程中，轻杆B端所受的力（ ）
如图所示，一水平轻杆AB可绕过A点的水平光滑轴转动，B端挂一重物，并用长度可改变的细线挂于墙上的C点．若保持轻杆AB处于水平状态，则改变细线BC的长度将C点沿墙上移的过程中，轻杆B端所受的力（ ）| A． | 逐渐减小 | B． | 逐渐增大 | C． | 大小不变 | D． | 先减小后增大 |
15．
如图所示，在某次自由式滑雪比赛中，一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的倾角为θ，运动员飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（ ）
如图所示，在某次自由式滑雪比赛中，一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的倾角为θ，运动员飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（ ）| A． | 运动员落到雪坡时的速度大小为$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$ | |
| B． | 运动员在空中飞行的时间是$\frac{{2v}_{0}tanθ}{g}$ | |
| C． | 如果v0大小不同，则运动员落到雪坡时的速度于斜面的夹角也就不同 | |
| D． | 不论v0多大，该运动员落到雪坡上时的速度与斜面的夹角都是相同的 |
12．物理量中，有些描述物质的发展变化过程，有些描述物质的特定性质或状态．下列四个量中描述物质状态的是（ ）
| A． | 位移 | B． | 平均速度 | C． | 机械功 | D． | 电势能 |
2．小杨和小王在同一住宅楼居住，小杨家在顶层31楼，一天他们一起从1楼乘电梯回家，已知每层高度为3m，电梯的最大速度为4m/s，在加速和减速时电梯的加速度大小均为1m/s2，则（ ）
| A． | 小王家在2楼时小杨乘坐电梯的时间和小王家在30楼时小杨乘坐电梯的时间相等 | |
| B． | 小王家在7楼时小杨乘坐电梯的时间和小王家在17楼时小杨乘坐电梯的时间相等 | |
| C． | 小王家在2楼时小杨乘坐电梯的时间比小王家在28楼时小杨乘坐电梯的时间长 | |
| D． | 小王家在3楼时小杨乘坐电梯的时间比小王家在15楼时小杨乘坐电梯的时间短 |