题目内容

10．如图所示，abcd是由同种材料且粗细均匀的电阻丝制成的矩形线框，线框水平固定且处于竖直向下的匀强磁场中．导体棒MN有电阻，可在ab和bc边上无摩擦滑动，且接触良好．当MN棒在水平拉力作用下由靠近ab边处向靠近cd边匀速滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．MN棒中的电流大小保持不变B．MN棒两端电压先增大后减小
C．MN棒上拉力的功率先增大后减小D．MN棒消耗的电功率先增大后减小

分析 导体棒MN向右运动切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，线框左右两部分并联，相当于外电路，当MN运动到线框中线时，外电路的电阻最大，而MN的感应电动势不变，根据推论：当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，可知，由于外电阻与MN电阻的关系未知，无法判断线框消耗的功率如何变化．根据闭合电路欧姆定律分析MN棒中的电流强度变化情况．根据路端电压随外电阻增大而增大，判断MN棒两端电压的变化．MN棒做匀速运动，拉力的功率等于电路中电功率，根据P=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$分析拉力的功率变化．

解答 解：A、导体棒MN向右运动的过程中，外电阻先增大后减小，当MN运动到线框中线时，外电路的电阻最大．根据闭合电路欧姆定律得知MN棒中的电流先减小后增大．故A错误．
B、MN棒做匀速运动，产生的感应电动势保持不变，外电阻先增大后减小，则MN棒两端的电压即路端电压先增大后减小．故B正确．
C、MN棒做匀速运动，拉力的功率等于电路中电功率，根据P=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$得知，拉力的功率先减小后增大．故C错误．
D、矩形线框中消耗的电功率相当于电源的输出功率，根据推论：当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大．由题意，线框并联的总电阻先增大后减小，并联总电阻大于MN棒的电阻，则知消耗的功率先减小后增大．故D错误．
故选：B．

点评 本题是电磁感应与电路的综合，关键抓住线框的总电阻先增大后减小，根据功率公式、欧姆定律等规律进行分析．

练习册系列答案
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20．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系图线可以得出（　　）
A．物块的质量为1.5kg
B．物块与地面之间的动摩擦因数为0.2
C．t=3s时刻物块的速度为3m/s
D．t=3s时刻物块的加速度为2m/s2
1．请将如图三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排：伽利略、牛顿、爱因斯坦．在这三位科学家中，爱因斯坦提出了相对论理论，为人类认识世界做出重要的贡献．
18．如图所示，电路中电源电压u=311sin100πt（V），A、B间接有“200V 440W”的电暖宝、“220V 220W“的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是（　　）
A．此交流电的频率为100Hz
B．抽油烟机1min消耗的电能为1.32×104J
C．交流电压表的示数为311V
D．电暖宝的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
5．下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的发展，永动机是可能制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可能凭空产生的
15．LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．其实验电路图如图1所示，实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）   B．电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）
C．定值电阻R1=697Ω                         D．定值电阻R2=1985Ω
E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只                F．电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ
G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）          H．开关S一只，导线若干

（1）如图2所示，请选择合适的器材，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．（填写器材前的字母编号）
（2）用笔画线代替导线，请根据实验原理图将答题卡中的实物图连线补充完整．
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式RX=$\frac{{I}_{2}（{R}_{2}+{R}_{A2}）}{\frac{U}{{R}_{V}}-{I}_{2}}$（用字母表示），当表达式中的I2（填字母）达到1.5mA，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时的电阻．
2．下列说法正确的是（　　）
A．用α粒子轰击氮${\;}_7^{14}N$原子核，产生了氧的同位素${\;}_8^{17}O$和一个质子
B．重核裂变释放大量能量，产生明显的质量亏损，所以反应后核子总数要减少
C．放射性同伴素因不改变其化学性质、半衰期短等优点被广泛作为示踪原子使用
D．根据玻尔理论可知，吸收能量的电子跃迁到更高能级后，核外电子的动能将减小
E．金属内的每个电子可以不断地吸收光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属
19．如图甲所示，在y≥0的区域内有一垂直纸面方向的有界匀强磁场，MN为磁场区域的上边界，磁场在x轴方向范围足够大．磁感应强度的变化如图乙所示，取垂直纸面向里为正方向．现有一带负电的粒子，质量为m=9.6×10-18kg，电荷量为q=3.2×10-12C，在t0时刻以速度v0=6.28×102m/s从O点沿如图所示方向进入磁场区域，已知θ=30°，粒子重力不计．求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（2）若t0=0，如果t=2×10-3时粒子仍在磁场内，则此时它的位置坐标；
（3）若t0=0，粒子垂直于MN离开磁场，则磁场上边界MN与x轴间的距离；
（4）若t0=0.75×10-3s，粒子离开磁场时速度方向与它在O点的速度方向相同，则粒子通过磁场区域的时间．
20．某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，撤去牵引力，物体在阻力作用下做匀减速直线运动，又经过时间t2速度为零，若物体一直在同样的水平面上运动，则牵引力与阻力大小之比为（　　）
A．t2：t1B．（t1+t2）：t1C．（t1+t2）：t2D．t2：（t1+t2）

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