【題目】如圖所示，在生產(chǎn)線框的流水線上，為了檢測出個別不合格的未閉合線框，讓線框隨絕緣傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域（磁場方向垂直于傳送帶平面向下），觀察線框進(jìn)入磁場后是否相對傳送帶滑動就能檢測出不合格的未閉合線框，其物理情境簡化如下：傳送帶與水平方向夾角為 α，以恒定速度v0斜向上運(yùn)動。已知磁場邊界MN、PQ 與傳送帶運(yùn)動方向垂直，MN 與 PQ之間的距離為 d，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。 完全相同的正方向單匝純電阻銅線框質(zhì)量為 m，電阻為 R， 邊長為 L（d>2L），線框與傳送帶之間的動摩擦因素為 μ，重力加速度為g。閉合線框的上邊在進(jìn)入磁場前線框相對傳送帶靜止，線框剛進(jìn)入磁場的瞬間，和傳送帶發(fā)生相對滑動，線框運(yùn)動過程中上邊始終平行于 MN，當(dāng)閉合線框的上邊經(jīng)過邊界PQ 時又恰好與傳送帶的速度相同。設(shè)傳送帶足夠長，求：

(1)閉合線框的上邊剛進(jìn)入磁場時上邊兩端電壓為多少？

(2)從閉合線框的上邊剛進(jìn)入磁場到上邊剛要出磁場所用的時間 t；

(3)從閉合線框的上邊剛進(jìn)入磁場到下邊穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中，電動機(jī)多消耗的電能。

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)線框上邊剛進(jìn)磁場時，感應(yīng)電動勢

.

所以上邊兩端點(diǎn)電壓

(2)從閉合線框的上邊剛進(jìn)入磁場到上邊剛要出磁場，取沿斜面向上為正方向，對線框由動量定理得

而電量

流過回路內(nèi)電量

解得

(3)在線框的上邊剛進(jìn)入磁場到線框的上邊剛要出磁場的過程中，對線框由動能定理有

故這個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱

這個過程中，線框與傳送帶摩擦生熱

對傳送帶和線框組成的整體從線框上邊剛進(jìn)入磁場到線框剛穿出磁場后相對磁場靜止的過程中，線框的位移為2d，包含著兩個相同的過程，故由能量守恒定律有

因此多消耗的電能

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.2m，左側(cè)軌道的傾斜角θ=30°，右側(cè)軌道為圓弧線，軌道端點(diǎn)間接有電阻R=1.5Ω，軌道中間部分水平，在MP、NQ間有距離為d=0.8m，寬與導(dǎo)軌間距相等的方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖乙所示。一質(zhì)量為m=10g、導(dǎo)軌間電阻為r=1.0Ω的導(dǎo)體棒a從t=0時刻無初速釋放，初始位置與水平軌道間的高度差H=0.8m。另一與a棒完全相同的導(dǎo)體棒b靜置于磁場外的水平軌道上，靠近磁場左邊界PM。a棒下滑后平滑進(jìn)入水平軌道（轉(zhuǎn)角處無機(jī)械能損失），并與b棒發(fā)生碰撞而粘合在一起，此后作為一個整體運(yùn)動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，軌道的電阻和電感不計(jì),g取10m/s2。求：

（1）a導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前瞬間速度大小和a導(dǎo)體棒從釋放到進(jìn)入磁場前瞬間過程中所用的時間

（2）粘合導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場瞬間受到的安培力大小

（3）粘合導(dǎo)體棒最終靜止的位置離PM的距離

（4）全過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】足夠長光滑固定斜面BC傾角，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，水平面與斜面之間B點(diǎn)有一小段弧形連接(未畫出)，一質(zhì)量m＝2 kg的小物塊靜止于A點(diǎn)．現(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成的恒力F作用，如圖甲所示．小物塊在AB段運(yùn)動的速度－時間圖象如圖乙所示，到達(dá)B點(diǎn)迅速撤去恒力F(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10 m/s2)．求：

(1)小物塊所受到的恒力F的大��；

(2)小物塊最終離A點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一墻固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，實(shí)驗(yàn)中需用兩個彈簧稱分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長。結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置。

（1）某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時認(rèn)為：

A.拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些，實(shí)驗(yàn)效果較好

B.拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

C.橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置時，拉力要適當(dāng)大些

D.兩彈簧秤拉橡皮條時的夾角越大越好

其中正確的是___（填入相應(yīng)的字母）。

（2）如圖所示是甲、乙兩名同學(xué)實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果，其中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是__。

（3）若兩個彈簧秤的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧秤拉力的方向相互垂直，則__（填“能”或“不能”）用一個量程為5N的彈簧秤測量出它們的合力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（　�。�

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. 線速度關(guān)系va＞vb＞vc＞vd

C. d的運(yùn)動周期有可能是22小時

D. c在4個小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為傳送帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖,A為傳送帶上的貨物,則

A.如果貨物A隨傳送帶一起無相對滑動地向上勻速運(yùn)動,A受到沿傳送帶向上的摩擦力

B.如果貨物A隨傳送帶一起無相對滑動地向下勻速運(yùn)動,A受到沿傳送帶向下的摩擦力

C.如果貨物A和傳送帶都靜止,A不受摩擦力

D.如果貨物A和傳送帶都靜止,A對傳送帶有沿傳送帶向下的摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，手沿水平方向?qū)鴫涸谪Q直墻壁上，使其保持靜止，現(xiàn)增大手對書的壓力，則書（ ）

A.將沿墻壁滑動B.受到的最大靜摩擦力不變

C.對墻壁的壓力不變D.受到的靜摩擦力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與直面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是

A.o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反

C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是伽利略為研究自由落體運(yùn)動而觀測小球在斜面上運(yùn)動的情景，伽利略在這個實(shí)驗(yàn)中（ ）

A.檢驗(yàn)速度與時間成正比的猜想是否與事實(shí)一致

B.讓小球沿阻力很小的斜面滾下是為了“沖淡”重力的影響

C.發(fā)現(xiàn)小球沿斜面滾下的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動

D.直接驗(yàn)證了斜面傾角增大到90度小球仍然會保持勻加速運(yùn)動

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