题目内容
5．
如图所示，在竖直平面内的两条间距为H（H＞0，其值未知）的水平虚线之间存在大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．现有一矩形线圈，质量为m，宽度为L1，高度为L2，电阻为R，将其从图示位置1（线圈的下边与磁场上边界重合）由静止释放，经过一段时间后线圈下落至图示位置2（线圈的上边与磁场的下边界重合）的速度大小为v，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直面内．重力加速度为g，不计空气阻力．则下面说法正确的是（ ）| A． | 若线圈在该运动过程中某段时间加速度等于g，则L2与H一定不相等 | |
| B． | 若v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，则L2一定小于H | |
| C． | 无论H取何值，v都不可能大于$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$ | |
| D． | 无论H取何值，线圈在该过程中产生的焦耳热一定大于mgH-$\frac{1}{2}$mv2 |
分析 A、依据L2与H大小，结合加速度等于g，说明没有安培阻力，从而判定；
B、根据安培力F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}v$，结合v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，可知安培力与重力的关系，从而确定线框的运动性质；
C、当安培力大于重力时，则线框减速运动，即可判定速度大小，
D、根据能量守恒定律，即可判定．
解答 解：A、如果L2与H相等，全过程都将产生感应电流，由楞次定律可知，安培力方向始终向上，线框的加速度必定小于g，故A正确，
B、若v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，那么安培力F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}v$=mg，说明线框能匀速离开磁场，则有L2不小于H，故B错误；
C、若线框做减速运动离开，那么安培力F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}v$＞mg，那么v大于$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，故C错误；
D、由能量守恒定律，线圈在该过程中，产生焦耳热，Q=（mgH+L2）-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$＞mgH-$\frac{1}{2}$mv2，故D正确；
故选：AD．
点评 本题考查电磁感应的应用，掌握动力学与能量问题的综合，同时考查学生推理能力和分析综合能力，注意L2与H的关系，及线框的运动性质是解题的关键．
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《神奇的宇宙之旅》这本书从自然科学的角度，向广大青少年展示一个全新的视野-宇宙的奥秘、海洋的神奇、环境的变化、生命的奇幻、物质世界的多彩、微观领域的裂变等，随着科学技术的不断发展，我们将来去宇宙旅行将不再是梦想，假设若干年后同学们登上某星球并做如下实验，实验装置如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量为m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变高度H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示，万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg3，求：
15．下列叙述中正确的是（ ）
| A． | 多晶体和非晶体各向同性，所以都不是晶体 | |
| B． | 单晶体和多晶体都是各向异性的 | |
| C． | 金属材料各向同性，但金属中每一晶粒的内部各向异性 | |
| D． | 明矾是多晶体，小铁屑是单晶体 |
如图所示，长L=2.0m，质量M=3.0kg的绝缘板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，-质量m=1.0kg，带电荷量q=+3.0×10-4C的物块（可视为质点）放在绝缘板的上端，绝缘板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间存在方向垂直斜面向下，电场强度E=4.0×104N/C的匀强电场，现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=20.0N．取g=10m/s2，斜面足够长．
17．
如图所示，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平有界匀强磁场，宽度均为L，其边界分别为MM′、NN′和QQ′．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框abcd在t=0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动．若经过时间t0，线框ab边到达下面磁场中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平有界匀强磁场，宽度均为L，其边界分别为MM′、NN′和QQ′．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框abcd在t=0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动．若经过时间t0，线框ab边到达下面磁场中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（ ）| A． | 当ab边刚越过NN′时，线框加速度的大小为3g | |
| B． | t0时刻线框匀速运动的速度为$\frac{v_0}{4}$ | |
| C． | t0时刻穿过线圈的磁通量为零，感应电动势为零 | |
| D． | 离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动 |
14．
三个完全相同的带电粒子（不计重力）在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以判断下列正确的是（ ）
三个完全相同的带电粒子（不计重力）在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以判断下列正确的是（ ）| A． | b在电场中运动的时间比a长 | |
| B． | b和c同时飞离电场 | |
| C． | 进电场时a的速度最大，c的速度最小 | |
| D． | 动能的增加值c最小，a和b一样大 |
一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间（带等量异号电荷且正对放置），飞出时粒子动能为2Ek，如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，仍从原位置沿原方向射入，不计重力，那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为（ ）