18.如图5所示，世界上没有永不谢幕的传奇，NASA的“卡西尼”号探测器进入土星探测任务的最后篇章．据NASA报道，“卡西尼”2017年4月26日首次到达土星和土星内环(碎冰块、岩石块、尘埃等组成)之间，并在近圆轨道做圆周运动．在极其稀薄的大气作用下，开启土星探测之旅的最后阶段——“大结局”阶段．这一阶段将持续到九月中旬，直至坠向土星的怀抱．若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则( )
图5
A．4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度 B．4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率 C．5月到6月间，“卡西尼”的动能不变
D．6月到8月间，“卡西尼”的动能以及它与土星的引力势能之和保持不变 答案 B
解析 根据万有引力提供向心力：GMm2
2＝mωr，ω＝rGM，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星r3
GM，“卡rGMmr2
GMmv2
的角速度大于内环的角速度，A错误；根据万有引力提供向心力：2＝m，v＝
rr西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率，B正确；根据万有引力提供向心力：v2
＝m，v＝
rGM，“卡西尼”的轨道半径越来越小，动能越来越大，C错误；“卡西尼”r的轨道半径越来越小，动能越来越大，由于稀薄气体阻力的作用，动能与土星的引力势能之和减小，D错误．
19.某50 Hz的钳形电流表的工作原理如图6所示．当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转．不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2＝1 000，当用该表测50 Hz交流电时( )
图6
A．电流表G中通过的是交变电流
B．若G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为50 A
5
C．若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，G中通过的电流是10 mA D．当用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小 答案 AB
解析 变压器只改变交流电电压，不改变交流电的频率，电流表G中通过的仍是交变电流，A
I1n2n21 000
正确；根据变压器原、副线圈电流与匝数成反比：＝，I1＝I2＝×0.05 A＝50 A，
I2n1n11
B正确；若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，C错误；根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交流电的频率，不影响测量值的准确性，D错误．
20.如图7所示，质量为M的薄木板静止在粗糙水平桌面上，木板上放置一质量为m的小木块．已知m与M之间的动摩擦因数为μ，m、M与桌面间的动摩擦因数均为2μ.现对M施一水平恒力F，将M从m下方拉出，而m恰好没滑出桌面，则在上述过程中( )
图7
A．水平恒力F一定大于3μ(m＋M)g
B．m在M上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等 C．M对m的冲量大小与桌面对m的冲量大小相等 D．若增大水平恒力F，木块有可能滑出桌面 答案 AC
解析 对小木块：μmg＝ma1；对木板：F－μmg－2μ(m＋M)g＝Ma2；要使小木块滑离木板，需使a2＞a1，则F＞3μ(m＋M)g，A正确；设小木块在薄木板上滑动的过程所用时间为t1，小木块的加速度大小为a1，小木块在桌面上做匀减速直线运动，加速度大小为a2′，时间为t2，有：μmg＝ma1,2μmg＝ma2′，a1t1＝a2′t2，联立解得：t1＝2t2，B错误；m初、末速度都为零，合外力冲量为零，M对m的冲量与桌面对m的冲量大小相等，方向相反，C正确；若增大水平恒力F，木块离开木板时间变短，速度变小，位移变小，在桌面上滑动的距离变短，不可能滑出桌面，D错误．
21．光滑水平面上有一边长L＝0.10 m的单匝均匀正方形导线框abcd，质量m＝1.0 kg，电阻R＝0.10 Ω.在竖直方向存在有平行边界的匀强磁场，ab边恰好位于磁场左边界上，其俯视图如图8甲所示．t＝0时，线框以初速度v0在恒力F的作用下进入匀强磁场，已知线框从Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中的v－t图象如图乙所示，且在t＝0时Uab＝1.5 V，则( )
6
图8
A．t＝0时线框中的感应电动势为1.5 V
B．线框在离开磁场的过程中克服安培力做的功为1.55 J C．恒力F的大小为1 N
D．线框进入磁场的过程中通过线框截面的电荷量为1.0 C 答案 BD
E3
解析 Uab＝×R＝1.5 V，E＝2.0 V，A错误；进入磁场后做匀加速运动，根据牛顿第二定
R4
2－1
律：F＝ma＝1.0× N＝0.5 N，C错误；根据动能定理，线框在进入磁场的过程中克服安
21212
培力做的功：FL－W＝mv－mv0，W＝1.55 J；线框在离开磁场的过程中克服安培力做的功
22与线框在进入磁场的过程中克服安培力做的功相等，为1.55 J，B正确；线框进入磁场的过ΔΦBL程中通过线框截面的电荷量：q＝＝，E＝BLv，联立得：q＝1.0 C.
2
RR
7
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