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(2010年高考安徽卷)如图9-1-13所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线).两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力,则(  )

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图9-1-13

A.v1 <v2,Q1< Q2            B.v1=v2,Q1=Q2

C.v1 <v2,Q1>Q2                            D.v1=v2,Q1< Q2

 

D 【解析】选D.由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力F=,又R=ρ (ρ为材料的电阻率,l为线圈的边长),所以安培力F=,此时加速度a=g-,且m=ρ0S·4l(ρ0为材料的密度),所以加速度a=g-是定值,线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动,落地速度相等v1=v2.由能量守恒可得:Q=mg(h+H)-mv2(H是磁场区域的高度),Ⅰ为细导线,m小,产生的热量小,所以Q1< Q2.正确选项为D.
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(2011年福建调研)如图9-1-12所示,半径为r的半圆形金属导线(CD为直径)处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,有关导线中产生感应电动势的大小,下列说法中错误的是(  )

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图9-1-12

A.导线从图示位置开始绕CD以角速度ω匀速转动时E=6ec8aac122bd4f6eπr2Bωsinωt

B.导线在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时E=6ec8aac122bd4f6erBv

C.导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运动时E=0

D.导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动时E=2Brv

 

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(2011年陕西汉中调研)一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中,如图9-1-11所示,线圈平面与磁场方向成60°角,磁感应强度随时间均匀变化,用下列哪种方法可使感应电流增加一倍(  )

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图9-1-11

A.把线圈匝数增加一倍

B.把线圈面积增加一倍

C.把线圈半径增加一倍

D.改变线圈与磁场方向的夹角

 

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下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是(  )

A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大

B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大

C.线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大

D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大

 

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(2010年高考福建理综卷)如图8-3-19所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场.一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响.

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图8-3-19

(1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小;

(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系式(用E0B0EqmL表示).

 

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(2011年泉州高三统考)如图8-3-18所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力),以速度v0沿图示方向恰能直线穿过,则以下分析不正确的是(  )

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图8-3-18

A.如果让平行板电容器左极为正极,则带电粒子必须向上以v0进入该区域才能直线穿过

B.如果带电粒子以小于v0的速度沿v0方向射入该区域,其电势能越来越小

C.如果带负电粒子速度小于v0,仍沿v0方向射入该区域,其电势能越来越大

D.无论带正电还是带负电的粒子,若从下向上以速度v0进入该区域时,其动能都一定增加

 

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