【題目】如圖所示,在區(qū)域I()和區(qū)域II()內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為2BB,方向相反,且都垂直于xOy平面。邊長(zhǎng)為L(L<d)的正方形金屬線框abcd,質(zhì)量為m,電阻為R,ab邊位于區(qū)域I的左邊界。在平行于x軸方向的拉力F作用下,線框以的速度勻速運(yùn)動(dòng),直至全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域II。金屬線框重力不計(jì),求:

(1)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)I過(guò)程中,ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab;

(2)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)II過(guò)程中,拉力F的大。

(3)當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí),撤去拉力F,此后線框在離開磁場(chǎng)II過(guò)程中中產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,ab邊的切割電動(dòng)勢(shì)

E1=2BLv

電流,根據(jù)歐姆定律

可得

(2)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,ab邊和cd邊同時(shí)切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

E2=2BLv+BLv

電流,線框受到的安培力

由平衡方程

可得

(3)線框在離開磁場(chǎng)的過(guò)程中,由動(dòng)量定理

電流,由法拉第電磁感應(yīng)定律

由能量守恒定律

可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了雙星系統(tǒng)。雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體,F(xiàn)有兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬(wàn)有引力作用下,繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),F(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L,質(zhì)量之比為m1:m2=3:2,則可知( 。

A.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2:3

B.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3:2

C.m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

D.m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在豎直放置的半徑為2R的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁好無(wú)壓力,已知重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是

A.圓心O處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電

B.小球在B點(diǎn)的速率大于

C.小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零(C點(diǎn)和A點(diǎn)在一條水平線上)

D.固定于圓心O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體B的上表面水平,當(dāng)A、B相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí),斜面在水平面上保持靜止不動(dòng),則下列判斷正確的是( 。

A.物體A3個(gè)力作用

B.物體B4個(gè)力作用

C.物體C受水平面的摩擦力方向一定水平向右

D.水平面對(duì)物體C的支持力小于ABC三物體的重力大小之和

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),圓心為O,三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、bc穿在大環(huán)上,小環(huán)c上穿過(guò)一根輕質(zhì)細(xì)繩,繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b,通過(guò)不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置,最終三個(gè)小環(huán)恰好處于平衡位置,平衡時(shí)繩子acbc段夾角為120°,已知小環(huán)的質(zhì)量為m,重力加速度為g,輕繩與c的摩擦不計(jì)。則(  )

A.a與大環(huán)間的彈力大小為mgB.繩子的拉力大小為

C.c受到繩子的拉力大小為D.c與大環(huán)間的彈力大小為3mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)于庫(kù)侖定律,下列說(shuō)法正確的是

A.凡計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力,就可以使用公式

B.兩個(gè)帶電小球即使距離非常近,也能用庫(kù)侖定律

C.當(dāng)r趨于0時(shí),庫(kù)侖力趨于無(wú)窮大

D.兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量各減為原來(lái)的一半,它們之間的距離保持不變,則它們之間的庫(kù)侖力減為原來(lái)的四分之一

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在三角形BAC內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),AB邊長(zhǎng)度為d,。一群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為的帶正電粒子垂直AB邊射入磁場(chǎng),己知從AC邊射出且速度垂直于AC邊的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,而在此邊射出的粒子,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間為。(不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用力)。則下列判斷中正確的是(  )

A.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為B.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C.題中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子射出點(diǎn)距A點(diǎn)D.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球AB相互排斥,靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別是α和β,且α<β,兩小球在同一水平線上,由此可知(

A. B球受到的庫(kù)侖力較大,電荷量較大

B. B球的質(zhì)量較大

C. B球受到的拉力較大

D. 兩球接觸后,再處于靜止的平衡狀態(tài)時(shí),懸線的偏角α′、β′仍滿足α′<β′

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在某次發(fā)射衛(wèi)星的過(guò)程中,衛(wèi)星由近地圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道,圖中O點(diǎn)為地心,地球半徑為R,A點(diǎn)是近地圓形軌道和橢圓軌道的切點(diǎn),遠(yuǎn)地點(diǎn)B離地面高度為6R,設(shè)衛(wèi)星在近地圓形軌道運(yùn)動(dòng)的周期為T。下列說(shuō)法正確的是(

A. 衛(wèi)星由近地圓形軌道的A點(diǎn)進(jìn)入橢圓軌道需要使衛(wèi)星減速

B. 衛(wèi)星在橢圓軌道上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大于通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度

C. 衛(wèi)星在橢圓軌道上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度是通過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度的6

D. 衛(wèi)星在橢圓軌道上由A點(diǎn)經(jīng)4T的時(shí)間剛好能到達(dá)B點(diǎn)

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