题目内容

19．如图甲所示，导体框架abcd放在倾角θ的绝缘光滑斜面上，质量为m的导体棒PQ放在ab、cd上，且正好卡在垂直于斜面的四枚光滑小钉之间．回路总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度B随时间t的变化情况如图乙所示．则在0-t 0内，回路内感应电流I及PQ与小钉间的弹力FN的大小变化情况可能是（　　）
A．I大小恒定的，方向不变B．I大小恒定的，方向改变
C．FN先减小后增大D．FN先增大后减小

分析 由图乙可知：磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，根据左手定则可知导体棒开始受到沿斜面向上逐渐减小的安培力，当B=0时，安培力为零，当磁场反向时，导体棒受到沿导轨向下的逐渐增大的安培力，分析清楚安培力的情况，然后对导体棒进行正确受力分析，即可正确判断弹力的变化情况．

解答 解：A、当正向磁感应强度均匀减小，回路中磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知，在线圈中产生恒定的感应电流，根据楞次定律判断得知感应电流方向沿逆时针；当反向磁感应强度均匀增大时，由于均匀增加，故产生感应电流恒定，且方向也沿逆时针．所以I是恒定不变的．故A正确，B错误；
C、根据安培力大小可知，电流大小恒定，由于磁场的大小与方向变化，所以导致导体棒PQ受到先沿斜面向上的安培力，后沿斜面向下的安培力．
当安培力沿斜面向上时，若安培力大于重力的分力，由平衡条件得：mgsinθ+FN=F安=BIL，B均匀减小，FN减小；
当安培力沿斜面向下时，由平衡条件得：mgsinθ+BIL=FN，B均匀增大，FN增大，故C正确，D错误．
故选：AC．

点评 正确分析清楚过程中安培力的变化是解答本题关键，掌握楞次定律判断感应电流方向的方法，本题也可以通过楞次定律的另一种表述，即引起的机械效果阻碍磁通量的变化来分析弹力的变化．

练习册系列答案
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9．如图所示，为一列简谐横波在某时刻的波动图象，已知图中质点F此时刻运动方向竖直向下，则应有（　　）
A．此时刻质点H和F运动方向相反B．质点C将比质点B先回到平衡位置
C．此时刻质点C的加速度为零D．此时刻质点B和D的加速度方向相同
10．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）
A．伽利略在斜面实验事实的基础上推理，提出了“力不是维持物体运动的原因”
B．天文学家幵普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律
C．物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量
D．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法--楞次定律
7．2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空，它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室．假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．神舟八号的加速度比天宫一号的加速度大
B．神舟八号的运行速度比天宫一号的运行速度大
C．神舟八号的运行周期比天宫一号的运行周期长
D．神舟八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接
14．辩析题：在如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器R1的阻值范围是0-20Ω，电阻R2上标有“15Ω，4A”，电流表的量程为0-0.6A．甲、乙两同学在讨论滑动变阻器功率的取值范围时，甲同学认为：由于电流表允许通过的最大电流为0.6A，所以通过R1的最大电流为0.3A，这时滑动变阻器R1两端的电压为U1m=E-I1mR2=1.5V，因此滑动变阻器的最大功率为P1m=I1mU1m=0.45W．乙同学不同意甲同学的看法，他认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端的电压的乘积，即P1=I1U1，电流最大时功率未必最大，只有电流、电压的乘积最大时，功率才最大．
你认为甲、乙两位同学中，哪位同学的看法正确，如果你认为甲同学正确，请简述他正确的理由；如果你认为乙同学正确，请求出滑动变阻器R1的最大功率P1m．
4．下列判断正确的是（　　）
A．气体自发的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
B．满足能量守恒定律的过程都可以自发地进行
C．一定质量的理想气体，当温度不变时，压强增大，分子的密集程度也增大
D．通过有限的过程可以把一个物体冷却到绝对零度
11．2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持．特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G1”和“G3”的轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下说法正确的是（　　）
A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为 $\frac{{R}^{2}}{r}$g
B．卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为$\frac{2πr}{3R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$
C．如果调动“高分一号”卫星到达卫星“G3”所在的轨道，必须对其减速
D．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后，高度会降低，速度增大，机械能会减小
8．2001年10月21日零时起，我国铁路进行第四次提速．通常提速要解决许多技术问题．已知列车所受阻力与速度成正比，及f=kv．当机车以40km/h匀速行驶时功率为P，当机车以速度120km/h匀速行驶时功率为（　　）
A．9PB．27PC．4PD．不变
9．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3V（内阻可不计）
B．直流电表0～3A（内阻约0.1Ω）
C．直流电表0～600mA（内阻约0.5Ω）
D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）
E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）
F．滑线变阻器（10Ω，1A）
G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）

（1）除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用ACDF（用字母）．
（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零．闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的电线是d；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是h；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是g．
（3）表中的各组数据是该同学在实验中测得的，某位同学根据表格中的数据作出了该灯泡的伏安特性曲线．
U/VI/A
00
0.50.17
1.00.30
1.50.39
2.00.45
2.50.49
若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为0.19W．（结果保留两位有效数字）

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