（12分）如圖甲所示，空間存在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的左邊界如虛線所示，虛線右側(cè)足夠大區(qū)域存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下．在光滑絕緣水平面內(nèi)有一長(zhǎng)方形金屬線框， ab邊長(zhǎng)為l=0.2m,線框質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.1Ω，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s勻加速進(jìn)入磁場(chǎng)，外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示．以線框右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量q；

（3）若線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中F做功為WF=0.27J，求在此過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q。

 

（1）0.5T（2）0.75C（3）0.12J

【解析】

試題分析：（1）由F-t圖像可知，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，F(xiàn)=0.2N線框的加速度=2m/s2 (1分)

t=0時(shí)刻線框所受的安培力且F=0.3N

由牛頓第二定律：(1分)

解得:B=0.5T (2分)

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程通過(guò)截面電量

由法拉第電磁感應(yīng)定律得：(1分)

由閉合電路歐姆定律得：

解得電量 (1分)

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)得：=0.75m (1分)

代入上式，解得 (2分)

（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，由能量守恒定律：, (1分)

解得： (1分)

考點(diǎn)：牛頓第二定律 法拉第電磁感應(yīng)定律 閉合電路歐姆定律 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 能量守恒定律

 

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：

如圖所示，等量同種正電荷分別固定在MN兩點(diǎn)．以M、N連線的中點(diǎn)O為中心繪制一個(gè)正方形虛線框ABCD，G、H、E、F分別為各邊的中點(diǎn)，已知無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，則以下判斷一定正確的是（　�。�
A、O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)為零
B、由G點(diǎn)釋放一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷（不計(jì)重力），電荷將先加速后減速到達(dá)H點(diǎn)速度減為零
C、A點(diǎn)和B點(diǎn)電勢(shì)相等，場(chǎng)強(qiáng)相同
D、由G點(diǎn)釋放一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷（不計(jì)重力），電荷向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中其加速度先變小后變大

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆湖北省襄陽(yáng)市四校高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始落下，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；

C 用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；

D 釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；

E 測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能在誤差范圍內(nèi)是否等于增加的動(dòng)能．

指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在右邊的橫線上___________

實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則________

A 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為

B 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為

C 重錘下落的加速度a的表達(dá)式為

D 重錘下落的加速度a的表達(dá)式為

（3）在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是______（填“大于”或“小于”）重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程中存在著阻力的作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小，試用（2）中已知物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小為_(kāi)_______________

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆海南省三亞市高二下期末物理試卷（解析版） 題型：填空題

一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：e = 311sin314t V，則此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為_(kāi)______V，有效值為_(kāi)______V，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為_(kāi)______轉(zhuǎn)/秒。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆海南省三亞市高二下期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一定質(zhì)量的理想氣體，如圖像所示方向發(fā)生狀態(tài)變化，在此過(guò)程中，下列敘述正確的是

A．1→2氣體體積增大

B．3→1氣體體積減小

C．2→3氣體體積不變

D．3→1→2氣體體積先減小后增大

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆浙江省深化課程改革協(xié)作校高三11月期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，半徑分別為R和r（R>r）的甲、乙兩光滑半圓軌道放置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球夾住，但不拴接。同時(shí)釋放兩小球，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩球的動(dòng)能，若兩球獲得相等動(dòng)能，其中有一只小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，兩球離開(kāi)半圓軌道后均做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平軌道的同一點(diǎn)（不考慮小球在水平面上的反彈）。則

A．恰好通過(guò)最高點(diǎn)的是b球

B．彈簧釋放的彈性勢(shì)能為5mgR

C．a(chǎn)球通過(guò)最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為mg

D．CD兩點(diǎn)之間的距離為

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆浙江省深化課程改革協(xié)作校高三11月期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器兩極板的正對(duì)面積為S，兩極板的間距為d，電容器所帶電荷量為Q，電容為C，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角為φ，平行板中間懸掛了一個(gè)帶電小球，懸線與豎直方向的夾角為θ，下列說(shuō)法正確的是

A．若增大d，則φ減小，θ減小

B．若增大Q，則φ減小，θ不變

C．將A板向上提一些時(shí)，φ增大，θ增大

D．在兩板間插入云母片時(shí)，則φ減小，θ不變

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆浙江省“溫州八�！备呷敌Ｂ�(lián)考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，特設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置，力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平)，滑塊放在較長(zhǎng)的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過(guò)光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)打開(kāi)傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則結(jié)合該圖象，下列說(shuō)法不正確的是

A．可求出空沙桶的重力

B．可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小

C．可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小

D．可判斷第50秒后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車上)

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆河南省原名校高三上學(xué)期期考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=1kg的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為R=1.8m的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為s=0.08m；另一質(zhì)量也為m的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長(zhǎng)木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損失。木板的長(zhǎng)度可保證物塊在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不與墻接觸。已知滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，g取10m/s2。試求：

（1）滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（2）當(dāng)滑塊與木板達(dá)到共同速度（）時(shí)，滑塊距離木板左端的長(zhǎng)度是多少？

 

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