一、單選題
1．下面的幾個(gè)圖顯示了磁場對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是( )
A.B.C.D.
2．某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)之后，做了探究性實(shí)驗(yàn)：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一N極朝下、豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時(shí)電子秤的示數(shù)為。將磁鐵N極( )
A.加速插向線圈的過程中，電子秤的示數(shù)小于
B.加速抽出線圈的過程中，電子秤的示數(shù)大于
C.加速插入線圈瞬間，線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向(俯視)
D.加速插入線圈瞬間，線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向(俯視)
3．在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖所示，其道理是( )
A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢相互抵消
B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消
C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，電流的變化量相互抵消
D.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量相互抵消
4．如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場；第二次又以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場( )
A.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中電流之比為
B.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比為
C.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生熱量之比為
D.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)通過線圈的電荷量之比為
5．如圖所示，帶負(fù)電的小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場中擺動(dòng)，當(dāng)小球每次通過最低點(diǎn)A時(shí)( )
A.擺球受到的磁場力相同
B.擺球的動(dòng)能相同
C.擺球的速度相同
D.向右擺動(dòng)通過A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力等于向左擺動(dòng)通過A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力
6．一個(gè)矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化如圖所示，下列說法正確的是( )
A.時(shí)刻通過線圈的磁通量為零B.時(shí)刻通過線圈的磁通量最大
C.時(shí)刻線圈位于中性面位置D.一個(gè)周期內(nèi)，線圈中的電流方向改變一次
7．如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈用絕緣桿固定在天花板上，線圈的匝數(shù)為n，半徑為r，總電阻為R，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且下面一半處在磁場中，t＝0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.在0~的時(shí)間間隔內(nèi)線圈內(nèi)感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向
B.在0~的時(shí)間間隔內(nèi)線圈受到的安培力先向上后向下
C.在0~的時(shí)間間隔內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小為
D.在時(shí)線圈受到的安培力的大小為
8．電磁阻尼是線框經(jīng)過有界磁場時(shí)受到安培力的作用使線框做減速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，為保證線框做勻速運(yùn)動(dòng)需要對(duì)線框施加外力。如圖所示，光滑水平面上建立水平向右的x軸，坐標(biāo)軸一側(cè)有兩個(gè)相鄰且方向相反的有界磁場，兩磁場寬度均為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B。有一腰長為L的等腰直角三角形導(dǎo)線框abc，其ab邊與磁場邊界相切。從零時(shí)刻開始，導(dǎo)線框在外力作用下沿x軸正方向勻速穿過磁場區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，三角形bc邊始終與x軸平行。設(shè)導(dǎo)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E，感應(yīng)電流大小為I，外力大小為F，安培力的功率大小為P，則以下四圖中正確的是( )
A.B.
C.D.
9．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有兩根豎直放置的平行導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌外面緊貼導(dǎo)軌放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流大小與時(shí)間成正比，即，其中k為正恒量。若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則下列表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間t變化的四幅圖中，正確的是( )
A.B.
C.D.
二、多選題
10．圖中的電流i隨時(shí)間t變化的圖像中，表示交流電的是( )
A.B.
C.D.
11．如圖所示，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直電場向外，帶電量為q的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）獲得某一垂直磁場水平向右的初速度，正好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，下列說法正確的是( )
A.小球必須帶正電
B.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為
C.小球的質(zhì)量為
D.若僅把電場的方向改成豎直向上，小球正好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其速度為
12．如圖所示，半徑為L的圓邊界內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，、是圓邊界的兩個(gè)互相垂直的直徑，邊長為L的正方形內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，邊長與直徑共線，電場與磁場垂直、與平行，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計(jì)重力）從a點(diǎn)正對(duì)圓心O以初速度垂直射入磁場，從d點(diǎn)射出磁場立即進(jìn)入電場，最后恰好從f點(diǎn)射出電場，下列說法正確的是( )
A.粒子帶正電
B.電場方向由f指向e
C.粒子在磁場與電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值為
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度大小的比值為
13．如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電的粒子（重力忽略不計(jì)）從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間剛好從c點(diǎn)射出磁場。現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與d成30°的方向（如圖中虛線所示），以各種不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法正確的是( )
A.該帶電粒子有可能剛好從正方形的某個(gè)頂點(diǎn)射出磁場
B.若該帶電粒子從cd邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間一定是
C.若該帶電粒子從bc邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間不大于
D.若該帶電粒子從ab邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間可能是
14．如圖所示，有一寬度為的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，磁場邊界水平.一質(zhì)量為m，邊長為d的正方形金屬線框，其總電阻為R，將線框從下邊緣距磁場上邊界距離為h處由靜止釋放，線框下邊緣剛進(jìn)入磁場和下邊緣剛穿出磁場時(shí)的速度大小相等，線框從下邊緣剛進(jìn)入磁場到上邊緣剛進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，線框從上邊緣剛進(jìn)入磁場到下邊緣剛穿出磁場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為.已知線框平面始終與磁場方向垂直，其下邊緣始終與磁場邊界平行，重力加速度為g.則( )
A.
B.線框從下邊緣剛進(jìn)入磁場到下邊緣剛穿出磁場過程中通過線框?qū)w橫截面的電荷量為
C.線框穿過磁場過程中產(chǎn)生的總熱量為
D.h可能小于
三、計(jì)算題
15．如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。
（1）畫出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡；
（2）第二與第一象限粒子運(yùn)動(dòng)的半徑比；
（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
16．如圖所示，有一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，折成傾斜和水平兩部分，傾斜部分導(dǎo)軌的傾角與水平面的夾角為，水平和傾斜部分均處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，水平部分磁場方向豎直向下，傾斜部分垂直斜面向下（圖中未畫出），兩個(gè)磁場區(qū)互不疊加；將兩根金屬棒a、b垂直放置在導(dǎo)軌上，并將b用輕繩通過定滑輪和小物體c連接，已知兩棒的長度均為L，電阻均為R，質(zhì)量均為m，小物塊c的質(zhì)量也為m，不考慮其他電阻，不計(jì)一切摩擦，運(yùn)動(dòng)過程中棒與導(dǎo)軌保持接觸良好，且b始終不會(huì)碰到滑輪，重力加速度大小為g.
（1）求鎖定a，釋放b的最終速度；
（2）使a、b同時(shí)由靜止釋放，同時(shí)在a上施加一沿斜面向上的恒力，求任意時(shí)刻a、b加速度之比；
（3）使a、b同時(shí)由靜止釋放，同時(shí)在a上施加一沿斜面向上的恒力，求達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)a、b的速度；
（4）若（2）中系統(tǒng)從由靜止開始經(jīng)時(shí)間t達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱。
四、實(shí)驗(yàn)題
17．物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”，如圖，把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán).閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起，某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)，他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。
（1）對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是______。
A.線圈接了直流電源上B.電源電壓過高
C.所選線圈的匝數(shù)過多D.所用套環(huán)的材料與老師的不同
（2）跳環(huán)跳起的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場總要______（填阻礙或阻止）引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
18．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。
如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí)，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，其原因是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場，同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢差.當(dāng)電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時(shí)，和達(dá)到穩(wěn)定值，的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式，，其中比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)。
（1）設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（c、f間距）為L，請寫出和的關(guān)系式______；若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高_(dá)_____；
（2）已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導(dǎo)出霍爾系數(shù)的表達(dá)式______.（通過橫截面積S的電流，其中v是導(dǎo)電電子定向移動(dòng)的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反，霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近.當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖象如圖3所示。若在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導(dǎo)出圓盤轉(zhuǎn)速N=______。
參考答案
1．答案：C
解析：A.由左手定則可知磁場對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力方向向右，故A錯(cuò)誤；B.由左手定則可知磁場對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力方向向下，故B錯(cuò)誤；C.由左手定則可知磁場對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力方向向下，故C正確；D.電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，磁場對(duì)通電直導(dǎo)線沒有力的作用，故D錯(cuò)誤。故選C。
2．答案：C
解析：AB.將條形磁鐵插入線圈或從線圈中抽出的過程，穿過線圈的通量發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，線圈與條形磁鐵會(huì)發(fā)生相互作用，根據(jù)楞次定律的準(zhǔn)論“來拒去留”可知，在將磁鐵插入線圈(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，與磁鐵相互排斥，導(dǎo)致電子的示數(shù)大于，在抽出磁鐵(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，線與磁鐵相互吸引，導(dǎo)致電子秤的示數(shù)小于，故AB錯(cuò)誤；
CD.根據(jù)楞次定律可判斷，將一條形磁鐵的N極加速插向線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(俯視)，故D錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
3．答案：D
解析：由于采用了雙線繞法，兩根平行導(dǎo)線中的電流反向，它們的磁場相互抵消。不論導(dǎo)線中的電流如何變化，線圈中的磁通量始終為零，所以消除了自感現(xiàn)象的影響，故選D。
4．答案：A
解析：A.根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由可得，感應(yīng)電動(dòng)勢之比為則第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中電流之比為故A正確；B.勻速進(jìn)入，外力做功的功率與克服安培力做功的功率相等，則第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比為故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)題意可知，線框產(chǎn)生的熱量為則第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生熱量之比為故C錯(cuò)誤；D.由公式可得，第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)通過線圈的電荷量之比為故D錯(cuò)誤。故選A。
5．答案：B
解析：A.由于小球的運(yùn)動(dòng)方向不同，則根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力的方向不同，則受到的磁場力不同。故A錯(cuò)誤；BC.由題意可知，拉力與洛倫茲力對(duì)小球不做功，僅僅重力做功，則小球機(jī)械能守恒，所以小球分別從左邊和右邊向最低點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同，速度大小相等，方向不同，故B正確，C錯(cuò)誤；C.根據(jù)牛頓第二定律可知，速度大小不變，則向心力大小不變，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則拉力的大小也不同，向左擺動(dòng)通過A點(diǎn)時(shí)所受洛倫茲力的方向向上，充當(dāng)一部分向心力，故繩子拉力較小，向右擺動(dòng)通過A點(diǎn)時(shí)所受洛倫茲力的方向向下，懸線的拉力較大，懸線的拉力大于向左擺動(dòng)通過點(diǎn)時(shí)懸線的拉力，故D錯(cuò)誤。故選B。
6．答案：C
解析：A.時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為0，線圈位于中性面，通過線圈的磁通量最大，故A錯(cuò)誤；B.時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈垂直于中性面，通過線圈的磁通量最小。故B錯(cuò)誤;C.時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為0，線圈位于中性面，通過線圈的磁通量最大。故C正確;D.一個(gè)周期內(nèi)，線圈中的電流方向改變兩次。故D錯(cuò)誤。故選C。
7．答案：C
解析：A.由楞次定律可知，在的時(shí)間間隔內(nèi)線圈內(nèi)感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；B.感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向，由左手定則可知，在的時(shí)間間隔內(nèi)線圈受到的安培力先向下后向上，故B錯(cuò)誤；C.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢由歐姆定律可知，在0-的時(shí)間間隔內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小故C正確；D.由題圖乙所示圖像可知，在時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小線圈所受安培力大小故D錯(cuò)誤。故選C。
8．答案：A
解析：當(dāng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為電流為外力為安培力的功率大小為當(dāng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為電流為外力為安培力的功率大小為當(dāng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為電流為外力為安培力的功率大小為故選A。
9．答案：C
解析：當(dāng)時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下加速；時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下減速；在棒停止運(yùn)動(dòng)前，棒所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為當(dāng)棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力立即變?yōu)殪o摩擦力，大小為故選C。
10．答案：BD
解析：
11．答案：BC
解析：A.小球受到重力、電場力和洛倫茲力的作用，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，則電場力與重力平衡，可知，電場力豎直向上，電場力方向與電場強(qiáng)度方向相反，則小球帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；
C.根據(jù)上述有解得
故C正確；
B.小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有
結(jié)合上述解得
故B正確；
D.若把電場的方向改成豎直向上，小球正好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
12．答案：AC
解析：A.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則，粒子帶正電，A正確；B.粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)特點(diǎn)，電場力方向水平向右，又因?yàn)榱Ｗ訋д?，所以電場方向由e指向f，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為則C正確；D.設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由洛倫茲力充當(dāng)向心力解得在電場中沿著de方向以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)沿著電場力方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)解得則D錯(cuò)誤。故選AC。
13．答案：BC
解析：A.隨粒子速度逐漸增大，軌跡如圖所示
由①→②→③→④依次漸變，由圖可知粒子在四個(gè)邊射出時(shí)，射出范圍分別為之間，不可能從四個(gè)頂點(diǎn)射出，故A錯(cuò)誤;B.從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間剛好從c點(diǎn)射出磁場。當(dāng)粒子從O點(diǎn)沿紙面垂直于cd邊射入正方形納，軌跡恰好為半個(gè)圓周。設(shè)粒子在磁場運(yùn)動(dòng)的周期為T，則有，有從cd邊射出的粒子圓心角都是300°，所用時(shí)間為故B正確;C.從bc邊射出的粒子邊圓心角小于等于所用時(shí)間小于等于若該帶電粒子從bc邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間不大于。故C正確;D.從ab邊射出的粒子圓心角小于180°，所用時(shí)間小于半周期，即小于。故D錯(cuò)誤。故選BC。
14．答案：AC
解析：A.線框進(jìn)入磁場的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度由題意知該過程中線框做減速運(yùn)動(dòng)，則加速度逐漸減小，所以線框做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，畫出圖象如圖所示
因?yàn)闀r(shí)間段內(nèi)線框位移相等，均為d，且圖線與橫軸圍成的面積相等，所以故A正確；B.線框下邊緣網(wǎng)剛進(jìn)入磁場和下邊緣網(wǎng)剛穿出磁場時(shí)的速度相等，則線框從下邊緣剛進(jìn)入磁場到下邊緣鋼剛穿出磁場過程中，根據(jù)動(dòng)量理有且線框從下邊緣網(wǎng)剛進(jìn)入磁場到下邊緣網(wǎng)剛穿出磁場過程中通過線框?qū)w橫截面的電荷量兩式聯(lián)立解得故B錯(cuò)誤；C.線框從下邊緣剛進(jìn)入磁場到下邊緣鋼剛穿出磁場過程時(shí)的速度相等，則動(dòng)能相等，設(shè)線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量為，根據(jù)能量守恒定律有根據(jù)對(duì)稱性可知，線框穿出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量與進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量相等，所以線框穿過磁場過程產(chǎn)生的總熱量為故C正確;D.線框進(jìn)入磁場過程中做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線框下邊緣網(wǎng)剛進(jìn)入磁場時(shí)線框速度為，有則線框下v邊緣進(jìn)入磁場前線框做自由落體運(yùn)動(dòng)，有,,則故D錯(cuò)誤，故選AC。
15．答案：（1）見解析（2）；（3）
解析：（1）粒子在磁場中的第二象限和第一象限的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
（2）對(duì)應(yīng)的軌跡半徑分別為和，由洛倫茲力提供向心力有
可得
可得
（3）根據(jù)幾何關(guān)系可得
解得
根據(jù)和可得粒子在第二象限、第一象限做圓周運(yùn)動(dòng)的周期分為
則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
16．答案：（1）；（2）2：1；（3），；（4）
解析：（1）當(dāng)b和c組成的系統(tǒng)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，最大速度為
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
解得
（2）施加F后，a棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，對(duì)a棒運(yùn)動(dòng)過程中某一瞬間應(yīng)用牛頓第二定律
對(duì)b和c組成的系統(tǒng)同一瞬間應(yīng)用牛頓第二定律：
因，所以任意時(shí)刻a棒和b棒的加速度之比為
（3）當(dāng)a棒和b棒加速度為零時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)此時(shí)a、b棒速度分別為，此時(shí)電路中的電流為
由于a、b棒運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以任意時(shí)刻a、b棒的速度之比為
解得
（4）由（2）中過程分析可確定任意時(shí)刻，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，那么從由靜止開始到達(dá)恰好穩(wěn)定狀態(tài)，a、b棒的位移大小之比也為2:1.即物塊下落h，則b棒的位移大小為
a棒沿著斜面向上移動(dòng)的位移大小為
對(duì)于a、b和c系統(tǒng)，由功能關(guān)系得
解得
17．答案：（1）D（2）阻礙
解析：（1）A.線圈接在直流電源上，閉合開關(guān)的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量仍然會(huì)改變，套環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)跳動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.電源電壓越高。閉合開關(guān)時(shí)穿過環(huán)的磁通量越大，感應(yīng)電流越大，環(huán)跳起的高度越大，故B錯(cuò)誤；C.線圈匝數(shù)過多，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，套環(huán)更容易跳起，故C錯(cuò)誤；D.所用的套環(huán)材料不同，可能不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則不會(huì)受到安培力，不會(huì)跳起，故D正確，故選D。
（2）跳環(huán)跳起的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
18．答案：（1）；c（2）（3）
解析：（1）設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（c、f間距）為L，則
若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，根據(jù)左手定則可知，電子偏向f一側(cè)，則c端的電勢高；
（2）當(dāng)電場力與洛倫茲力平衡時(shí)，有
得
又由電流的微觀表達(dá)式
得
則
（3）由于在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則有
圓盤轉(zhuǎn)速為

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