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【題目】如圖，光滑水平桌面上等間距分布著4個條形勻強磁場，磁場方向豎直向下，磁感應強度B=1T，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d=0.5m。桌面上現(xiàn)有一邊長l=0.1m、質量m=0.2kg、電阻R=0.1Ω的單匝正方形線框abcd，在水平恒力F=0.3N作用下由靜止開始從左側磁場邊緣垂直進入磁場，在穿出第4個磁場區(qū)域過程中的某個位置開始做勻速直線運動，線框ab邊始終平行于磁場邊界，取g=10m/s2，不計空氣阻力。求：

(1)線框剛好完全穿出第4個磁場區(qū)域時的速度；

(2)線框在整個運動過程中所產生的焦耳熱；

(3)線框從開始運動到剛好完全穿出第4個磁場區(qū)域所用的時間。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)線圈勻速切割磁感線時產生的電動勢

線圈中產生的感應電流

線圈受到的安培力

勻速運動時有

聯(lián)立可得

(2)線圈剛好完全穿出第4個磁場時的位移

由功能關系可得

聯(lián)立可得

(3)線圈某次穿入或者穿出某個磁場過程中受到的平均安培力

其中為平均電流，設線圈某次穿入或者穿出某個磁場所用的時間為，通過線圈橫截面的電荷量為q，則

線圈某次穿入或者穿出某個磁場的安培力沖量

因一定，故線圈在整個運動過程中的安培力沖量

設線框從開始運動到剛好完全穿出第4個磁場區(qū)域所用的時間為t，根據(jù)動量定理可得

聯(lián)立可得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是 。

A.表面張力使液體的表面有拉伸的趨勢

B.壓縮氣體，氣體的內能不一定增加

C.當氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，氣體分子的平均動能減小

D.已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質量為M、密度為ρ，則每個氧氣分子的質量為，每個氧氣分子的體積為

E.有兩個相距較遠的分子甲和乙，設乙分子固定不動，現(xiàn)讓甲分子以一定的初速度向乙運動且兩分子始終在同一直線上，當甲分子到達r=r0處時，甲、乙分子系統(tǒng)的分子勢能最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質量為m＝2kg的滑塊能在傾角為θ＝30°的足夠長的斜面上以a＝2.5m/s2的加速度勻加速下滑．若用平行于斜面向上的恒力F作用于滑塊，使之由靜止開始在t＝2s內沿斜面向上做勻加速運動，其位移x＝5m．g取10m/s2.求：

(1)滑塊和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)恒力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面置于水平面上，水平面粗糙程度未知，斜面具有水平向左的初速度，空間存在水平向右吹來的風，風速恒定。風會對斜面產生作用力，假設風對斜面產生的所用力方向與彈力方向規(guī)則相同，大小，其中為斜面相對于風的速度，則斜面速度隨時間變化的圖像可能是（　　）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測電阻絲阻值約為4Ω。

（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d。其中一次測量結果如圖所示，圖中讀數(shù)為d= mm。

（2）為了測量電阻絲的電阻R，除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：

電壓表V；量程3V，內阻約為3kΩ

電流表A1；量程0．6A，內阻約為0．2Ω）

電流表A2；量程100μA，內阻約為2000Ω）

滑動變阻器R1, 阻值0～1750Ω，額定電流為0．3A

滑動變阻器R2,阻值0～50Ω，額定電流為1A

電源E1（電動勢15V，內阻約為0．5Ω）

電源E2（電動勢3V，內阻約為1．2Ω）

為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表________，滑動變阻器_________，電源___________。（填器材的符號）

（3）用測量量表示計算材料電阻率的公式是ρ = （已用刻度尺測量出接入電路中的金屬導線的有效長度為l）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為甲、乙兩個質點從同一位置同時開始做直線運動的位移－時間圖像，甲的圖線為拋物線，則下列說法正確的是

A.甲運動的初速度大小為5m/s

B.甲、乙相遇時，運動方向相反

C.甲、乙兩質點間的距離先減小后增大

D.在甲、乙相遇前，甲的速度為2.5m/s時，甲乙相距最遠

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置“探究加速度、質量和合力的關系”。提供的實驗器材：電火花打點計時器、紙帶、砂桶、細砂、細線、小車及砝碼、一端帶滑輪的長木板及墊塊。某同學打出了一條紙帶。已知計時器打點的時間間隔為0.02s，他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，得到了A、B、C、D、E等幾個計數(shù)點。

（1）為完成此實驗，下列不需要的器材是______（填下列儀器前的字母代號）。

A．天平

B．秒表

C．毫米刻度尺

（2）實驗時，為了使小車所受的合力大小等于砂和砂桶的總重力，為此，一方面要消除摩擦力的影響；另一方面還應使砂和砂桶的質量______小車和砝碼的總質量（填“遠小于”或“遠大于”）。

（3）已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，打C點時的瞬時速度vc=______m/s，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=______m/s2．（結果保留兩位有效數(shù)字）

（4）甲同學在探究加速度與力的關系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如圖（a）所示。則實驗存在的問題是______。

（5）乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關系時，畫出了各自得到的a-F圖線，如圖（b）所示。則是兩同學做實驗時______取值不同造成的。

（6）隨著F的增大，a-F圖線最后會略微向______彎曲（填上或下）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R.一個質量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當它經過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點。試求：

（1）彈簧開始時的彈性勢能；

（2）物體從B點運動至C點克服阻力做的功；

（3）物體離開C點后落回水平面時的速度大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量儲罐中不導電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容器C置于儲罐中，電容器可通過開關S與電源或線圈L相連，如圖所示。當S從a撥到b之后，由L與C構成的電路中產生振蕩電流。那么（　　）

A.若罐中的液面上升，振蕩電流的頻率變小

B.若罐中的液面上升，振蕩電流的周期變小

C.當S從a撥到b之后的半個周期內，回路中的磁場能先變小后變大

D.當S從a撥到b之后的四分之一周期內，回路中的電流增大，L的自感電動勢變大

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