如圖a所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，總電阻為R，在位置1以速度v進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，并開始計時t=0，若磁場的寬度為b（b＞3a），在3t時刻線框到達(dá)位置2速度又變?yōu)関，并開始離開勻強磁場，此前的過程中v-t圖象如圖b所示，則（ ）
A．t=0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav
B．線框進(jìn)入磁場過程中安培力大于拉力F，但逐漸減小
C．線框在完全離開磁場前，先減速，后加速，最后又減速，一直有感應(yīng)電流產(chǎn)生
D．線框從位置l進(jìn)入磁場到剛完全離開磁場到達(dá)位置3的過程中，外力做的功等于線框中產(chǎn)生的電熱，大小為F（a+b）
【答案】分析：（1）圖b為速度--時間圖象，斜率表示加速度，根據(jù)圖象可知在0～t時間內(nèi)速度在減小，加速度也在減小，對應(yīng)甲圖中的進(jìn)入磁場的過程，在t～3t時間內(nèi)做勻加速直線運動，對應(yīng)甲圖中的完全在磁場中運動過程．
（2）當(dāng)通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以只有在進(jìn)入和離開磁場的過程中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，根據(jù)安培定則可知，在此過程中才受到安培力．
（3）從1位置到2位置的過程中，外力做的功可以根據(jù)動能定理去求解．t因為t=0時刻和t=3t時刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故在位置3時的速度與t時刻的速度相等，進(jìn)入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多．
解答：解：A．t=0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，總的感應(yīng)電動勢為：E=Bav，外電壓U外=E=Bav，故A錯誤；
    B．根據(jù)圖象可知在0～t時間內(nèi)速度在減小，加速度也在減小，可知線框進(jìn)入磁場時做加速度越來越小的減速運動，所以加速度方向與初速度方向相反，故安培力大于F并且越來越小，故B正確；
    C．當(dāng)通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以只有在進(jìn)入和離開磁場的過程中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不是一直有感應(yīng)電流，故C錯誤．
    D．因為t=0時刻和t=3t時刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故在位置3時的速度與t時刻的速度相等，進(jìn)入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多．線框在位置1和位置3時的速度相等，根據(jù)動能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb=Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，故D錯誤．
故選B．
點評：該圖象為速度--時間圖象，斜率表示加速度．根據(jù)加速度的變化判斷物體的受力情況．要注意當(dāng)通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以只有在進(jìn)入和離開磁場的過程中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生．該題難度較大．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

以下是幾位同學(xué)對平拋運動的規(guī)律的探究，請據(jù)要求回答問題．
（1）甲同學(xué)設(shè)計了如圖A所示的演示實驗，來研究平拋運動．兩球置于同一高度，用力快速擊打右側(cè)擋板后，他觀察到的現(xiàn)象是
兩球同時落地
兩球同時落地
，這說明
平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動
平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動
．
（2）乙同學(xué)設(shè)計了如圖B的演示實驗，來研究平拋運動．軌道1安置在軌道2的正上方，兩軌道的槽口均水平，且在同一豎直線上，滑道2與光滑水平板吻接．將兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，他觀察到的現(xiàn)象是
球1落到光滑水平板上并擊中球2
球1落到光滑水平板上并擊中球2
，這說明
平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動．
平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動．
．
（3）丙同學(xué)利用頻閃照相的方法，獲取了做平拋運動小球的部分照片，如圖C所示．圖中背景是邊長為5cm的小方格，A、B、C是攝下的三個小球位置，閃光的時間間隔為0.1s．小球拋出的初速度為
1.5
1.5
m/s．小球經(jīng)過C點的速度為
3
5
2
3
5
2
m/s．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是
B
B

A．布朗運動是分子的無規(guī)則熱運動
B．氣體分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力也增大
C．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
（2）如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中
CD
CD

A．氣體的內(nèi)能增大
B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大
C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D．單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

（3）在做用油膜法估測分子的大小實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖2所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
1.2×10-11
1.2×10-11
m3，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑．
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于對光現(xiàn)象的解釋，下列說法中正確的是
AC
AC
．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C．光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時刻的波形如圖3所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=lm處的質(zhì)點比x=-lm處的質(zhì)點
后
后
（選填“先”、“后”或“同時”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過△t時間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時刻的正好相同，則△t=
0.4ns（n=1，2，3┅）
0.4ns（n=1，2，3┅）
．
（3）某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(guī)律，裝置如圖4所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器．把彈簧拉長5cm由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移一時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為
0.5
0.5
Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達(dá)式為x=
5cosлt
5cosлt
cm．

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
B
B
．
A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
（2）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級      示意圖如圖5所示，那么
金屬 銫 鈣 鎂 鈦
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射
6
6
種頻率的光子．
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的頻率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬
銫
銫
能發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是
0.65
0.65
eV．（普朗克常量h=6?63×10-34J?S，1eV=1.6×10-19J）
（3）在氘核
 
2
1
H和氚核
 
3
1
H結(jié)合成氦核
 
4
2
He的核反應(yīng)方程如下：
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV
①這個核反應(yīng)稱為
聚變
聚變

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6MeV是核反應(yīng)中
放出
放出
（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量
減少
減少
（選填“增加”或“減少”）了
3×10-29
3×10-29
㎏（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)某同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系．輕質(zhì)彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上做標(biāo)記P、Q，并測出間距為d．開始時將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用數(shù)字計時器記下木塊從P運動到Q處的時間為t．
①木塊的加速度可以用d、t表示為a=
 
．
②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，畫出加速度與彈簧秤示數(shù)F的關(guān)系如圖b所示．圖中圖線不經(jīng)過原點的原因是
 
．
③下列實驗操作步驟或判斷正確的是
 
．（填寫字母序號）
A．連接礦泉水瓶和彈簧秤的細(xì)繩應(yīng)跟桌面平行
B．木塊釋放前應(yīng)靠近標(biāo)記Q處
C．在桌面上找兩點盡量接近的位置做P、Q的標(biāo)記
D．為了提高測量的精確度，給礦泉水瓶加水越多越好．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖16所示，在光滑絕緣的水平臺面上，存在平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B（均可看作質(zhì)點），兩小球質(zhì)量均為m，A球帶電荷量為+Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運動（此時為計時零點，即t=0），后與B球發(fā)生對心碰撞，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失，導(dǎo)致發(fā)生碰撞的兩球交換速度。設(shè)在各次碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力。

（1）第一次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度V0為多大？從A球開始運動到發(fā)生第一次碰撞所經(jīng)歷的時間T0是多少？

（2）分別在甲、乙坐標(biāo)系中，用實線作出A、B兩球從計時零點到即將發(fā)生第三次碰撞這段過程中的v-t圖像。要求寫出必要的演算推理過程。

（3）從計時零點到即將發(fā)生第三次碰撞這段過程中電場力共做了多少功？

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同步練習(xí)冊答案