题目内容
5．
已知载流长直导线周围某点处磁场的磁感应强度大小为B=k$\frac{I}{r}$，式中常量k＞0，I为电流强度，r为该点与导线的距离．如图所示，两根无限长通电直导线固定在光滑水平面上，间距为r0，电流强度分别为2I0和I0，在电流为I0的通电直导线的右侧附近（距离小于r0）的水平面上，有一质量为m的金属圆环以与导线成θ角的初速度v0开始运动，则下列说法正确的是（ ）| A． | 在金属圆环运动过程中，某时刻穿过金属圆环的磁通量可能为零 | |
| B． | 金属圆环中感应电流的方向始终沿逆时针方向 | |
| C． | 金属圆环最终会静止在水平桌面上 | |
| D． | 金属圆环中最多能产生的焦耳热为Q=$\frac{1}{2}$mv02sin2θ |
分析 根据安培定则可判断出磁场的方向，确定出圆环的磁通量，根据安培力的作用分析圆环最终的状态，由能量守恒定律求圆环最多产生的热量．
解答 解：A、根据安培定则可知，电流为I0的通电直导线在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向外，电流为2I0的通电直导线在I0的右侧产生磁场方向垂直纸面向里．设I0的右侧距I0的距离为r，则该点的磁感应强度为 B=k$\frac{2{I}_{0}}{{r}_{0}+r}$-k$\frac{{I}_{0}}{r}$=kI0$\frac{r-{r}_{0}}{r（{r}_{0}+r）}$，由于r＜r0，B＜0，说明I0的右侧合磁场垂直纸面向外．两导线之间的磁场方向垂直纸面向里，所以当金属圆环经过I0时磁通量可能为零，故A正确．
B、当圆环靠近电流为I0的通电直导线时，磁通量增大，由楞次定律知，产生的感应电流沿顺时针方向，故B错误．
C、金属圆环所受的安培力垂直于两直导线，在平行于导线方向圆环做匀速直线运动，所以最终圆环不会静止在水平面上，故C错误．
D、金属圆环中最多能产生的焦耳热为Q=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv02cos2θ=$\frac{1}{2}$mv02sin2θ．故D正确．
故选：AD
点评 本题是信息题，要根据题中的信息，分析磁场的方向是解题的关键，要明确金属圆环所受的安培力与导线是平行的，从而判断圆环最终可能的运动状态．
练习册系列答案
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10．
如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦．则（ ）
如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦．则（ ）| A． | 小球A、B在水平面上不可能相撞 | |
| B． | B球刚滑至水平面时速度大小为$\frac{1}{2}\sqrt{gl}$ | |
| C． | A球刚滑至水平面时速度大小为$\frac{\sqrt{5gL}}{2}$ | |
| D． | 整个过程中，轻绳对B球做功为$\frac{9mgL}{8}$ |
13．
如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.04kg，在该平面上以v0=4m/s、与导线成θ角的初速度运动，下列说法正确的是（ ）
如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.04kg，在该平面上以v0=4m/s、与导线成θ角的初速度运动，下列说法正确的是（ ）| A． | 若θ=0°，金属环做减速直线运动，最终静止 | |
| B． | 若θ=90°，金属环做减速直线运动，最终静止 | |
| C． | 若θ=60°，金属环最终静止，环中最多能产生0.32J的电能 | |
| D． | 若θ=60°，金属环最终做匀速直线运动，环中最多能产生0.24J的电能 |
20．如图所示电路，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则在此过程中（ ）
| A． | 电流表读数变大，电压表读数变小，灯泡变亮 | |
| B． | 电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗 | |
| C． | 电流表、电压表读数均变大，灯泡变亮 | |
| D． | 电流表、电压表读数均变小，灯泡变暗 |
17．关于平抛运动，下列说法中不正确的是（ ）
| A． | 平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动 | |
| B． | 平抛运动是一种匀变速曲线运动 | |
| C． | 平抛运动的水平射程x由初速度v0决定，v0越大，x越大 | |
| D． | 平抛运动的落地时间t由初速度v0决定，v0越大，t越大 |
14．
太阳系的行星都在绕太阳运转，我们把行星的运动简化为圆周运动如图，从水星凌日即水星和地球太阳在一条直线上开始计时，经过相同的时间，测量出水星和地球绕太阳运动的角度分别为θ1和θ2（均小于90度）．则由此可求得水星和地球（ ）
太阳系的行星都在绕太阳运转，我们把行星的运动简化为圆周运动如图，从水星凌日即水星和地球太阳在一条直线上开始计时，经过相同的时间，测量出水星和地球绕太阳运动的角度分别为θ1和θ2（均小于90度）．则由此可求得水星和地球（ ）| A． | 到太阳的距离之比 | B． | 绕太阳运动的周期之比 | ||
| C． | 绕太阳的动能之比 | D． | 受到的太阳引力之比 |
现有一块电池的电动势约为9V，内阻约为1Ω，允许通过的最大电流是0.5A．为了测定该电池的电动势和内电阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及图1中所示的电流表和电压表，连成了如图1所示的电路．