如圖甲所示,表面絕緣、傾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,斜面的頂端固定有彈性擋板,擋板垂直于斜面,并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其邊界與斜面底邊平行,磁場方向垂直斜面向上,磁場上邊界到擋板的距離s=0.55m。一個質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25Ω的單匝矩形閉合金屬框abcd,放在斜面的底端,其中ab邊與斜面底邊重合,ab邊長L=0.50m。從t=0時刻開始,線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,從靜止開始運(yùn)動,當(dāng)線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力,線框繼續(xù)向上運(yùn)動,并與擋板發(fā)生碰撞,碰撞過程的時間可忽略不計(jì),且沒有機(jī)械能損失。線框向上運(yùn)動過程中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個運(yùn)動過程中始終未脫離斜面,且保持ab邊與斜面底邊平行,線框與斜面之間的動摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2。

(1)求線框受到的拉力F的大;

(2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)已知線框向下運(yùn)動通過磁場區(qū)域過程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=(式中v0為線框向下運(yùn)動ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度大小,x為線框ab邊進(jìn)入磁場后對磁場上邊界的位移大。,求線框在斜面上運(yùn)動的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016屆江西省南昌市高三4月考理綜物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源t=0時刻開始沿著y軸方向做簡諧運(yùn)動,形成沿x軸正方向傳播的簡諧波。t=0.3 s時刻,波傳播到x=3 m的P點(diǎn)。求:

①波的傳播速度;

②再經(jīng)過多長時間,位于x=8 m處的Q點(diǎn)到達(dá)波谷。

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科目:高中物理 來源:2016屆山東省高三下學(xué)期起初考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量M=3kg的木板P,上表面由傾角θ=37º的斜面BC和材料相同的水平平面AB構(gòu)成,斜面和水平面平滑對接于B點(diǎn)。木板右側(cè)靠在豎直墻壁上,地面光滑。t=0時,質(zhì)量m=1kg的小滑塊Q從斜面頂點(diǎn)C由靜止釋放,2s后到達(dá)B點(diǎn),其運(yùn)動的v-t圖線如圖所示。取sin37º=0.6,cos37º =0.8,g=10m/s2。求:

(1)斜面BC的長度;

(2)t=6.8s時,木板P與滑塊Q的速度大;

(3)在Q與P相對滑動過程中,Q與P組成系統(tǒng)的機(jī)械能的減小量。

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科目:高中物理 來源:2016屆吉林省高三第八次模擬考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的原點(diǎn)O處有一放射源S,放射源S在xOy平面內(nèi)均勻發(fā)射速度大小相等的正電粒子,位于y軸的右側(cè)垂直于x軸有一長度為L的很薄的熒光屏MN,熒光屏正反兩側(cè)均涂有熒光粉,MN與x軸交于O′點(diǎn).已知三角形MNO為正三角形,放射源S射出的粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,速度大小為v,不計(jì)粒子的重力.

(1)若只在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場,要使y軸右側(cè)射出的所有粒子都能打到熒光屏MN上,試求電場強(qiáng)度的最小值Emin及打到熒光屏M點(diǎn)時粒子的動能;

(2)若在xOy平面內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,要使粒子能打到熒光屏MN的反面O′點(diǎn),試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值Bmax;

若在xOy平面內(nèi)只加一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度與(2)中所求Bmax相同,試求粒子打在熒光屏MN正面O′點(diǎn)所需的時間t1和打在熒光屏MN反面O′點(diǎn)所需的時間t2之比.

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科目:高中物理 來源:2016屆吉林省高三第八次模擬考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=3m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時開始計(jì)時t=0,此時線框中感應(yīng)電動勢為1 V,在t=3s時刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場.此過程中vt圖象如圖(b)所示,那么

A.線框右側(cè)邊兩端MN間的電壓為0.25V

B.恒力F的大小為0.5N

C.線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度大小為3m/s

D.線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度大小為1m/s

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年四川省成都市高二4月考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

用單擺測重力加速度時,

(1)發(fā)現(xiàn)測出的重力加速度值偏小,這可能是由于( )

A.測量周期T時,把N次全振動的次數(shù)誤數(shù)為N—l次

B.錯把擺線長當(dāng)了擺長

C.把擺球直徑當(dāng)作了半徑

D.測量過程懸點(diǎn)松動導(dǎo)致擺線長度變化

(2)測出擺線長L和周期T的幾組數(shù)據(jù),作出T2-L圖像如圖所示.則小球的直徑是 cm,所測的重力加速度是 m/s2(該空保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年四川省成都市高二4月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

一個擺長為l1的單擺,在地面上做簡諧運(yùn)動,周期為T1,已知地球質(zhì)量M1,半徑為R1.另一擺長為l2的單擺,在質(zhì)量為M2,半徑為R2的星球表面做簡諧運(yùn)動,周期為T2.若T1=2T2,l1=4l2,M1=4M2,則地球半徑與星球半徑之比R1∶R2為

A.2∶1 B.2∶3 C.1∶2 D.3∶2

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年江西省高一下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,長為L的輕桿,一端固定一個質(zhì)量為m的小球,另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上,桿隨轉(zhuǎn)軸O豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω,某時刻桿對球的作用力恰好與桿垂直,則此時桿與水平面的夾角是( )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年安徽師范大學(xué)附中高一下期中物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

為了實(shí)現(xiàn)人類登陸火星的夢想,我國宇航員王躍與俄羅斯宇航員一起進(jìn)行“模擬登火星”實(shí)驗(yàn)活動。已知火星半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的,自轉(zhuǎn)周期也基本相同。地球表面重力加速度是g,忽略自轉(zhuǎn)影響。

(1)若在地球上某一高度處由靜止自由下落一物體,落到地面所需的時間為T,那么在火星上相同的高度處發(fā)生相同的情景,物體下落的時間是多少?

(2)火星第一宇宙速度和地球第一宇宙速度的關(guān)系?

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