【題目】如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知線框的橫邊邊長(zhǎng)為L，水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)上下邊界的距離、線框豎直邊長(zhǎng)均為h。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開(kāi)始釋放，線框上邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)，重力加速度為g。求

【1】線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v

【2】線框的電阻為R

【3】線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q

【答案】

【1】

【2】

【3】

【解析】

線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用機(jī)械能守恒，求出線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，抓住線框進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡，結(jié)合安培力的表達(dá)式求出線框的電阻．根據(jù)能量守恒求出線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

【1】線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有

解得線框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為：；

【2】線框進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡有：

解得：；

【3】線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒得：，解得：。

本題力學(xué)知識(shí)與電磁感應(yīng)的綜合，要認(rèn)真審題，明確物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，正確分析受力及各力的做功情況，要熟練推導(dǎo)或記住安培力的表達(dá)式。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某�？萍寂d趣小組觀察“嫦娥二號(hào)”的發(fā)射過(guò)程后，用實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬衛(wèi)星的發(fā)射。火箭點(diǎn)燃后從地面豎直升空，時(shí)刻第一級(jí)火箭燃料燃盡后脫落，時(shí)刻第二級(jí)火箭燃料燃盡后脫落，此后不再有燃料燃燒。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得火箭的圖像如圖所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力，全過(guò)程中燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的推力大小恒定。下列判斷中正確的是 （ ）

A. 時(shí)刻火箭到達(dá)最高點(diǎn)，時(shí)刻火箭落回地面

B. 火箭在時(shí)間內(nèi)的加速度大小大于重力加速度

C. 火箭在時(shí)間內(nèi)的加速度大于時(shí)間內(nèi)的加速度

D. 時(shí)間內(nèi)火箭處于超重狀態(tài)，時(shí)間內(nèi)火箭處于失重狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用水平方向的力F將重為G的木塊壓在豎直的墻壁上，使木塊保持靜止，下列判斷中正確的是( )

A. 由木塊已靜止，可知F＜G

B. 由木塊已靜止，可知F＝G

C. 如果壓力F增大，木塊與墻壁之間的靜摩擦力也增大

D. 如果壓力F增大，木塊與墻壁之間的靜摩擦力仍不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中微子是一種不帶電、質(zhì)量很小的粒子．早在1942年我國(guó)物理學(xué)家王淦昌首先提出證實(shí)中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案．靜止的鈹核()可能從很靠近它的核外電子中俘獲一個(gè)電子(動(dòng)能忽略不計(jì))形成一個(gè)新核并放出中微子，新核處于激發(fā)態(tài)，放出γ光子后回到基態(tài)．通過(guò)測(cè)量新核和γ光子的能量，可間接證明中微子的存在．則________．

A. 產(chǎn)生的新核是鋰核()

B. 反應(yīng)過(guò)程吸收能量

C. 中微子的動(dòng)最與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)量大小相等

D. 中微子的動(dòng)能與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)能相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】民用航空客機(jī)的機(jī)艙除通常的艙門(mén)外還設(shè)有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)著陸后，打開(kāi)緊急出口的艙門(mén)，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊組成的斜面，機(jī)艙中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上。若某型號(hào)的客機(jī)緊急出口離地面高度為4．0 m，構(gòu)成斜面的氣囊長(zhǎng)度為5．0 m。要求緊急疏散時(shí)，乘客從氣囊上由靜止下滑到達(dá)地面的時(shí)間不超過(guò)2．0 s（g取10 m/s2），則：

（1）乘客在氣囊上下滑的加速度至少為多大？

（2）氣囊和下滑乘客間的動(dòng)摩擦因數(shù)不得超過(guò)多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一輛小車(chē)A，其質(zhì)量為mA=2.0kg，小車(chē)上放一個(gè)物體其質(zhì)量為mB=l.0kg．如圖甲所示，給B﹣個(gè)水平推力F，當(dāng)F增大到稍大于3.0N時(shí)，A、B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)．如果撤去F，對(duì)A施加一水平推力F'，如圖乙所示．要使A、B不相對(duì)滑動(dòng)，則F'的最大值Fm為（　�。�

A. 2.0N B. 3.0N C. 6.0N D. 9.0N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】從地面上以初速度豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比，小球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地速率為，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是　　

A. 小球加速度在上升過(guò)程中逐漸減小，在下降過(guò)程也逐漸減小

B. 小球拋出瞬間的加速度大小為

C. 小球被拋出時(shí)的加速度值最大，到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值最小

D. 小球上升過(guò)程的平均速度小于

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖1所示得實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“牛頓第二定律”，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）以小車(chē)為研究對(duì)象，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量M與砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量m滿足M （填“遠(yuǎn)大于”或“選小于”m．

（2）實(shí)驗(yàn)中打出得紙帶如圖2所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，其中x1=7．05cm，x2=7．68cm，x3=8．33cm，x4=8．96cm，x5=9．60cm，x6=10．24cm，由此可以算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)得加速度是 m/s2．（交流電頻率為50Hz，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖3①所示的圖象，造成當(dāng)M一定時(shí)，a與F不成正比的原因可能是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角 （填“偏大”或“偏小”）．

（4）重新平衡摩擦力后，驗(yàn)證外力一定時(shí)，a與M的關(guān)系：通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩同學(xué)利用各自得到的數(shù)據(jù)得到的關(guān)系圖象，如圖3②乙所示．該圖象說(shuō)明在甲、乙兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí) （填“甲”或“乙”）同學(xué)實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力更大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以下圖裝置中的滑塊為對(duì)象探究動(dòng)能定理，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、天平、刻度尺、

導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上

紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，

釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小

組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_____________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_____________．

（2）在（1）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1< v2）．則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要探究的數(shù)學(xué)表達(dá)式為___________________（用題中的字母表示）．

（3）如果以合力對(duì)滑塊做的功W為縱軸，以_______（填v或v2）為橫軸，圖線就是一條直線（如圖），其斜率為_______（用題中的字母表示）

（4）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)，也可以用來(lái)探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1< v2）．要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______（用題中的字母表示）。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案