（18分）均勻?qū)Ь�制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大��；
（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢差大��；
（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框速度：            ①
線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：              ②
（2）此時(shí)線框中電流：                            ③
Cd切割磁感線相當(dāng)于電源，cd兩點(diǎn)間的電勢差即路端電壓：    ④
（3）安培力：                          ⑤
根據(jù)牛頓第二定律：,                        ⑥
由，解得下落高度滿足：      ⑦
考點(diǎn)：電磁感應(yīng)定律 牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD．導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)．一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)．棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好．導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B．導(dǎo)軌右邊與電路連接．電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R．在BD間接有一水平放置的電容為C的平行板電容器，板間距離為d．

（1）當(dāng)ab以速度v0勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止．試判斷微粒的帶電性質(zhì)和電容器的電量q
（2）ab棒由靜止開始，以恒定的加速度a向左運(yùn)動(dòng)．討論電容器中帶電微粒的加速度如何變化．（設(shè)帶電微粒始終未與極板接觸．）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長s＝1.15 m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上，如圖12所示．阻值r＝0.5 Ω，質(zhì)量m＝0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1＝0.1 J．(取g＝10 m/s2)求：
(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功W安；
(2)金屬棒下滑速度v＝2 m/s時(shí)的加速度a；
(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，WG－W安＝ ，….由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）在民航業(yè)內(nèi)，一直有“黑色10分鐘“的說法，即從全球已發(fā)生的飛機(jī)事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，大多數(shù)的航班事故發(fā)生在飛機(jī)起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機(jī)安全事故雖然可怕，但只要沉著冷靜，充分利用逃生設(shè)備，逃生成功概率相當(dāng)高，飛機(jī)失事后的90秒內(nèi)是逃生的黃金時(shí)間。如圖為飛機(jī)逃生用的充氣滑梯，滑梯可視為理想斜面，已知斜面長L=8m，斜面傾斜角θ=37°，人下滑時(shí)與充氣滑梯間動(dòng)摩擦因素為u=0.5。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，Sin37°=0.6，cos37°=0.8，=1.4。求：

（1）旅客從靜止開始由滑梯頂端滑到底端逃生，需要多長時(shí)間？
（2）一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱頭從艙門處水平逃生，當(dāng)他落到充氣滑梯上后沒有反彈，由于有能量損失，結(jié)果他以v=4.0m/s的速度開始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與（1）問中逃生方式相比，節(jié)約了多長時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。
（1）求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上，其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m，AD長L=0.5m。斜面傾角。可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊P（圖中未畫出）質(zhì)量m=1kg，它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)可以通過更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是。
   
（1）令，將P由D點(diǎn)靜止釋放，求P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
（2）令，在A點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面上的初速度，求P落地時(shí)的動(dòng)能。
（3）將壓力傳感器X、Y接到同一個(gè)數(shù)據(jù)處理器上，已知當(dāng)X和Y受到物塊壓力時(shí)，分別顯示正值和負(fù)值。對于不同的，每次都在D點(diǎn)給P一個(gè)方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度，以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數(shù)關(guān)系式，并在坐標(biāo)系中畫出其函數(shù)圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在一輛靜止的小車上，豎直固定著兩端開口、內(nèi)徑均勻的U形管，U形管的豎直部分與水平部分的長度均為l，管內(nèi)裝有水銀，兩管內(nèi)水銀面距管口均為。現(xiàn)將U形管的左端封閉，并讓小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中U形管兩管內(nèi)水銀面的高度差恰好為。已知重力加速度為g，水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0=ρgl，環(huán)境溫度保持不變，求
（�。┳蠊苤蟹忾]氣體的壓強(qiáng)p；
（ⅱ）小車的加速度a。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖1所示， A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R＝1.6m的半圓，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場，
場強(qiáng)E＝5×105V/m。質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上。小環(huán)與軌道AD段
的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與軌道其余部分的摩擦忽略不計(jì)�，F(xiàn)使小環(huán)在D點(diǎn)獲得沿軌道向左的初速度
v0=4m/s，且在沿軌道AD段運(yùn)動(dòng)過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F（變化關(guān)系如
圖2）作用，小環(huán)第一次到A點(diǎn)時(shí)對半圓軌道剛好無壓力。不計(jì)小環(huán)大小，g取10m/s2。求：

（1）小環(huán)運(yùn)動(dòng)第一次到A時(shí)的速度多大？
（2）小環(huán)第一次回到D點(diǎn)時(shí)速度多大？
（3）小環(huán)經(jīng)過若干次循環(huán)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)不小于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2m/s2，運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變。求：
（1）汽車受到的阻力多大？
（2）3s末汽車的瞬時(shí)功率是多大？
（3）汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

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同步練習(xí)冊答案