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【題目】在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量Φ隨時間t的變化關系如圖所示。已知線圈總電阻為2 Ω，則

A. t=1.0s時線圈平面平行于磁感線

B. t=1.5 s時線圈中感應電流為0

C. t=2.0 s時線圈中的感應電動勢為0

D. 一個周期內線圈產生的熱量為8 J

【答案】C

【解析】根據圖象可知，在t=1.0s時穿過線圈平面的磁通量最大，故線圈平面與磁感線垂直，故A錯誤；t=1.5s時磁通量為零，磁通量的變化率最大，則感應電動勢最大，感應電流最大，故B錯誤；t=2.0 s時線圈中磁通量最大，磁通量的變化率為0，則感應電動勢為0，故C正確；感應電動勢的最大值為，有效值，根據焦耳定律可得一個周期產生的熱為，故D錯誤；故選C。

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】酒后駕駛會導致許多安全隱患，其中之一是駕駛員的反應時間變長，“反應時間”是指駕駛員從發現情況到開始采取制動的時間．下表中“反應距離”是指駕駛員從發現情況到采取制動的時間內汽車行駛的距離；“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動到汽車停止的時間內汽車行駛的距離．某次實驗測量數據如表所示，求：

(1)駕駛員酒后反應時間比正常情況下多多少？

(2)汽車剎車時，加速度大小。

【答案】(1)0.4s (2)7.5m/s2

【解析】（1）在制動之前汽車做勻速運動，由正常情況下的思考距離S與速度v，則由S=vt可得

在制動之前汽車做勻速運動，由酒后情況下的思考距離S與速度v，則有

則酒后比正常情況下多0.4s；

（2）汽車制動時做勻減速直線運動，初速度v0＝15 m/s，末速度v＝0，位移x＝15 m, 由v2－v02＝2ax，得，加速度大小為7.5 m/s2

【題型】解答題
【結束】
160

【題目】（18分）如圖，勻強磁場垂直銅環所在的平面，導體棒a的一端固定在銅環的圓心O處，另一端緊貼圓環，可繞O勻速轉動．通過電刷把銅環、環心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路，R1、R2是定值電阻．帶正電的小球通過絕緣細線掛在兩板間M點，被拉起到水平位置；合上開關K，無初速度釋放小球，小球沿圓弧經過M點正下方的N點到另一側．

已知：磁感應強度為B；a的角速度大小為ω，長度為l，電阻為r；R1=R2=2r，銅環電阻不計；P、Q兩板間距為d；帶電的質量為m、電量為q；重力加速度為g．求：

（1）a勻速轉動的方向；

（2）P、Q間電場強度E的大小；

（3）小球通過N點時對細線拉力T的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑分別為R＝1 m和r＝0.5 m的甲、乙兩光滑圓軌道置于同一豎直平面內，兩軌道之間由一段光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上一輕彈簧被a、b兩小球夾住，現同時由靜止釋放兩小球，重力加速度取g＝10 m/s2.

①如果a、b小球都恰好能夠通過各自圓軌道的最高點，求兩小球的質量之比；

②如果a、b小球的質量均為0.5 kg，為保證兩小球都能夠通過各自圓軌道的最高點，求釋放兩小球前彈簧彈性勢能的最小值．

【答案】(1) (2)

【解析】根據牛頓第二定律得出最高點的速度，根據機械能守恒定律，動量守恒定律列出等式求解；由動量守恒定律知兩小球與彈簧分離時速度大小相等，再根據機械能守恒定律求解．

已知a、b小球恰好能通過各自圓軌道的最高點，則它們通過最高點時的速度大小分別為，

設兩小球與彈簧分離時的速度大小分別為，根據動量守恒定律有

根據機械能守恒定律有，，。聯立以上各式解得

②若ma=mb=0.5 kg，由動量守恒定律知兩小球與彈簧分離時速度大小相等

當a小球恰好能通過最高點時，b小球一定也能通過最高點，a小球通過最高點的速度為，此時彈簧的彈性勢能最小，最小值為

【點睛】解決該題關鍵能判斷出小球能通過最高點的條件，然后根據動量守恒定律和機械能守恒定律聯立列式求解。

【題型】解答題
【結束】
93

【題目】如圖所示，在第一象限內有沿y軸負方向的電場強度大小為E的勻強電場．在第二象限中，半徑為R的圓形區域內存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區域與x、y軸分別相切于A、C兩點．在A點正下方有一個粒子源P，P可以向x軸上方各個方向射出速度大小均為v0、質量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計，不計粒子間的相互作用)，其中沿y軸正向射出的帶電粒子剛好從C點垂直于y軸進入電場．

(1)求勻強磁場的磁感應強度大小B.

(2)求帶電粒子到達x軸時的橫坐標范圍和帶電粒子到達x軸前運動時間的范圍．

(3)如果將第一象限內的電場方向改為沿x軸負方向，分析帶電粒子將從何處離開磁場，可以不寫出過程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中微子是一種不帶電、質量很小的粒子．早在1942年我國物理學家王淦昌首先提出證實中微子存在的實驗方案．靜止的鈹核()可能從很靠近它的核外電子中俘獲一個電子(動能忽略不計)形成一個新核并放出中微子，新核處于激發態，放出γ光子后回到基態．通過測量新核和γ光子的能量，可間接證明中微子的存在．則________．

A. 產生的新核是鋰核()

B. 反應過程吸收能量

C. 中微子的動最與處于激發態新核的動量大小相等

D. 中微子的動能與處于激發態新核的動能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平導體棒ab質量為m、長為L、電阻為R0，其兩個端點分別搭接在豎直平行放置的兩光滑金屬圓環上，兩圓環半徑均為r、電阻不計．阻值為R的電阻用導線與圓環相連接，理想交流電壓表V接在電阻兩端．整個空間有磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場，導體棒ab在外力F作用下以角速度ω繞兩圓環的中心軸OO′勻速轉動，產生正弦交流電．已知重力加速度為g.求：

(1) 導體棒ab沿環運動過程中受到的安培力最大值Fm；

(2) 電壓表的示數U和導體棒從環的最低點運動到與環心等高處過程中通過電阻R的電荷量q；

(3) 導體棒ab從環的最低點運動半周到最高點的過程中外力F做的功W.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓柱形絕熱容器豎直放置，通過絕熱活塞封閉著溫度為T1的理想氣體，活塞的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h.現通過電熱絲給氣體加熱一段時間，使活塞緩慢上升且氣體溫度上升到T2，若這段時間內氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，求：

①氣體的壓強．

②這段時間內活塞緩慢上升的距離是多少？

③這段時間內氣體的內能變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，半徑為r的金屬細圓環水平放置，環內存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化關系為（k>0，且為已知的常量）。

（1）已知金屬環的電阻為R。根據法拉第電磁感應定律，求金屬環的感應電動勢和感應電流I；

（2）麥克斯韋電磁理論認為：變化的磁場會在空間激發一種電場，這種電場與靜電場不同，稱為感生電場或渦旋電場。圖甲所示的磁場會在空間產生如圖乙所示的圓形渦旋電場，渦旋電場的電場線與金屬環是同心圓。金屬環中的自由電荷在渦旋電場的作用下做定向運動，形成了感應電流。渦旋電場力F充當非靜電力，其大小與渦旋電場場強E的關系滿足。如果移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么感應電動勢。

圖甲圖乙

a．請推導證明：金屬環上某點的場強大小為；

b．經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。在考慮大量自由電子的統計結果時，電子與金屬離子的碰撞結果可視為導體對電子有連續的阻力，其大小可表示為（b>0，且為已知的常量）。已知自由電子的電荷量為e，金屬環中自由電子的總數為N。展開你想象的翅膀，給出一個合理的自由電子的運動模型，并在此基礎上，求出金屬環中的感應電流I。