【題目】如圖，abcd 是一個質(zhì)量為 m，邊長為 L 的正方形金屬線框，從圖示位置自由下落，在下落 h 后進入磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場，恰好做勻速直線運動，該磁場的寬度也為 L．在這個磁場的正下方 h+L 處以下，還充滿一個強度未知的勻強磁場（寬度足夠?qū)挘覉D中未畫出），金屬線框 abcd 在進入這個磁場時也恰好做勻速直線運動。（不計空氣阻力影響）

求：（1）線框 cd 邊剛進入未知磁場時的速度大��？

（2）未知磁場的磁感應(yīng)強度大小？

（3）線框從開始下落到完全進入未知磁場的全過程中，產(chǎn)生的電能是多少？

【答案】(1)；(2) ；(3)3mgL

【解析】

（1）線框進入第一個磁場前做自由落體運動，機械能守恒，

由機械能守恒定律得：mgh＝mv12

解得：v1＝ ，

線框離開第一個磁場后到進入第二個磁場前做勻加速運動，

由勻變速運動的速度位移公式得：v22﹣v12＝2gh

解得：v2＝2；

（2）線框進入第一個磁場過程所受安培力：F＝BIL＝ ，

線框進入磁場過程做勻速直線運動，由平衡條件得：mg＝，

線框進入第二個磁場過程受到的安培力：F′＝B′IL＝，

線框進入第二個磁場過程做勻速直線運動，由平衡條件得：

＝mg 解得，磁感應(yīng)強度：B′＝ ；

（3）線框穿過兩個磁場時都做勻速直線運動，減少的重力勢能都轉(zhuǎn)化為電能，

線框從開始下落到完全進入未知磁場的全過程中，線框產(chǎn)生的電能：E＝mg（2L+L）＝3mgL；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列振幅為A=5cm的簡諧橫波向右傳播，在其傳播路徑上每隔x0=0.2m選取一個質(zhì)點，如圖甲所示，t=0時刻波恰傳到質(zhì)點1，質(zhì)點1立即開始向下振動，經(jīng)過時間△t=0.3s，所選取的1~9號質(zhì)點間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形，則下列判斷正確的是：

A. t=0.3s時刻，質(zhì)點9向上運動

B. t=0.3s時刻，質(zhì)點8向下運動

C. t=0至t=0.3s內(nèi)，質(zhì)點3通過的路程為15cm

D. t=0至t=0.3s內(nèi)，質(zhì)點5運動的時間只有0.2s

E. 該波的周期為0.2s，波速為8m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為理想調(diào)壓變壓器，原線圈A、B端的輸入電壓如圖乙所示，則當此變壓器工作時，以下說法正確的是

A. 若滑動觸頭P處于某一確定位置，當變阻器R的滑動觸頭下滑時，電流表示數(shù)將變小

B. 若滑動觸頭P處于某一確定位置，當變阻器R的滑動觸頭上滑時，電壓表示數(shù)增大

C. 若滑動觸頭P和變阻器R的滑動觸頭同時上移，則電流表示數(shù)一定變大

D. 若變阻器最大阻值為，且變阻器R的滑動觸頭置于最上端，則在滑動觸頭P滑動的過程中，電流表的電流變化范圍為0～2.2 A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C的狀態(tài)變化過程，在此過程中氣體的內(nèi)能增加了135 J，外界對氣體做了90 J的功。已知狀態(tài)A時氣體的體積VA = 600 cm3。求：

(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中，氣體與外界熱交換的熱量；

(2)狀態(tài)A時氣體的壓強pA。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一立方體透明物體橫截面如圖所示，底面BC和右側(cè)面CD均鍍銀(圖中粗線)，P、M、Q、N分別為AB邊、BC邊、CD邊、AD邊的中點，虛線在ABCD所在的平面內(nèi)并與AB平行.虛線上有一點光源S，從S發(fā)出一條細光線射到P點時與PA的夾角成30°，經(jīng)折射后直接射到M點，從透明物體的AD面上射出后剛好可以回到S點.試求：(計算中可能會用到 ＝1.41， ＝2.45，sin 15°＝0.26)

（1）透明物體的折射率n；

（2）若光在真空中的速度為c，正方形ABCD的邊長為a，則光從S點發(fā)出后，經(jīng)過多長時間射回S點？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑傾斜導(dǎo)體軌道(足夠長)與光滑水平導(dǎo)體軌道平滑連接。軌道寬度均為 L＝1 m，電阻忽略不計。水平向右的勻強磁場僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域；垂直于傾斜軌道平面向下，同樣大小的勻強磁場僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域�，F(xiàn)將兩質(zhì)量均為 m＝0.2 kg，電阻均為 R＝0.5 Ω 的相同導(dǎo)體棒 eb 和 cd，垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道的頂端，并同時由靜止釋放，導(dǎo)體棒 cd 下滑過程中加速度 a 與速度 v 的關(guān)系如圖乙所示。(g＝10 m/s2)。求：

（1）求導(dǎo)軌平面與水平面間夾角 θ；

（2）求磁場的磁感應(yīng)強度 B；

（3）求導(dǎo)體棒 eb 對水平軌道的最大壓力 FN；

（4）若已知從開始運動到 cd 棒達到最大速度的過程中，eb 棒上產(chǎn)生的焦耳熱 Q＝0.45 J，求該過程中通過 cd 棒橫截面的電荷量 q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某次同步衛(wèi)星發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星送入一個近地圓軌道，然后在P處點火加速，進入橢圓轉(zhuǎn)移軌道，其中P是近地點，Q是遠地點，在Q點再次點火加速進入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道的運行速率為v1，加速度大小為a1；在P點短時間點火加速之后，速率為v2，加速度大小為a2；沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達Q點速率為v3，加速度大小為a3；在Q處點火加速之后進入圓軌道，速率為v4，加速度大小為a4，則

A. v1<v2 a1＝a2

B. v1＝v2 a1<a2

C. v3<v4 a3＝a4

D. v3<v4 a3<a4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合，轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°．已知重力加速度大小為g，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為Ff= mg．

（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時的角速度ω0；

（2）若小物塊一直相對陶罐靜止，求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上，一質(zhì)量為m，速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球發(fā)生正碰，則碰撞后B球的速度大小可能是（　　）

A. vB. 0.8vC. 0.5 vD. 0.3 v

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同步練習(xí)冊答案