【題目】如圖所示豎直面內(nèi)，水平線OO′下方足夠大的區(qū)域內(nèi)存在水平勻強磁場，磁感應強度為B，一個單匝正方形導體框，邊長為L，質(zhì)量為m，總電阻為r，從ab邊距離邊界OO′為L的位置由靜止釋放，已知從ab邊剛進入磁場到cd邊剛進入磁場所有時間t，重力加速度為g，空氣阻力不計，導體框不翻轉(zhuǎn)．求：

（1）ab邊剛進入磁場時，ba間電勢差的大小Uba；
（2）cd邊剛進入磁場時，導體框的速度．

【答案】
（1）解：設ab邊剛進入磁場時的速度為v1，根據(jù)機械能守恒定律可得：

mgL= ，

根據(jù)法拉第電磁感應定律可得產(chǎn)生的感應電動勢為：

E1=BLv1，

此時的感應電流為：

I= ，

所以ba間電勢差的大小Uba= ；

答：ab邊剛進入磁場時，ba間電勢差的大小為 ；


（2）從ab邊剛進入磁場到cd邊剛進入磁場的過程中，根據(jù)動量定理可得：

mgt﹣B Lt=mv2﹣mv1，

其中B Lt= = ，

解得：v2=gt﹣ + ．

答：cd邊剛進入磁場時，導體框的速度為gt﹣ + ．


【解析】（1）根據(jù)機械能守恒定律計算線框剛進入磁場時的速度，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律和電壓分配特點求解；
（2）根據(jù)動量定理列方程，再計算出平均安培力的大小，即可得到導體框的速度．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R．一個質(zhì)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(jīng)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】下列說法正確的是 （　　）
A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應
B.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋
C.一束光照射到某種金屬上，不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的頻率低于極限頻率
D.氫原子從較低能級躍遷到較高能級時，核外電子的動能增大，勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1772年，法籍意大利數(shù)學家拉格朗日在論文《三體問題》指出：兩個質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面上有5個特殊點，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點．若飛行器位于這些點上，會在太陽與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運動．若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點，下列說法正確的是（　�。�

A.該衛(wèi)星繞太陽運動周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等
B.該衛(wèi)星在L2點處于平衡狀態(tài)
C.該衛(wèi)星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度
D.該衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在L1處大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點沿直線運動，其速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，則下列說法正確的是（ ）

A. 在t=4s到t=5s這段時間，質(zhì)點的加速度方向與速度方向相同

B. 在t=5s到t=6s這段時間，質(zhì)點的加速度方向與速度方向相同

C. 在t=0到t=8s這段時間，質(zhì)點通過的路程為6m

D. 在t=0到t=8s這段時間，質(zhì)點的平均速度大小為0.75m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，y軸右側(cè)空間有垂直xoy平面向里的勻強磁場，同時還有沿﹣y方向的勻強電場（圖中電場未畫出）．磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示（圖中B0已知，其余量均為未知）．t=0時刻，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子以速度v0從坐標原點O沿x軸射入電場和磁場區(qū)，t0時刻粒子到達坐標為（x0 ， y0）的點A （x0＞y0），速度大小為v，方向沿+x方向，此時撤去電場．t=t0+t1+t2時刻，粒子經(jīng)過x軸上x=x0點，速度沿+x方向．不計粒子重力，求：

（1）0﹣t0時間內(nèi)OA兩點間電勢差UOA；
（2）粒子在t=0時刻的加速度大小a0；
（3）B1的最小值及對應t2的表達式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用圖甲所示的裝置“探究加速度與合外力的關系”，圖中小車質(zhì)量為M，砂桶和砂的總質(zhì)量為m。實驗中通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出，繩的拉力F可由彈簧測力計測出�，F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m，進行多次實驗，得到多組a、F值。

（1）為了減小實驗誤差，下列做法正確的是_________

A. 先釋放小車，后接通打點計時器的電源

B. 該實驗不需要平衡小車所受的摩擦力

C. 該實驗砂桶和砂的總質(zhì)量不需要遠小于小車的質(zhì)量

D. 滑輪摩擦要足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

（2）某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小a，橫軸應___________（填選項前的字母）。

A. B. C. D. mg

（3）當砂桶和砂的總質(zhì)量較大導致a較大時，圖線將____________（填選項前的字母）。

A. 偏向縱軸 B. 保持原方向不變 C. 偏向橫軸

（4）圖丙為上述實驗中打下的一條紙帶，A、B、C、D、E為選出的五個計數(shù)點，每相鄰兩點間還有四個計時點未畫出，測得，打點計時器的頻率為f，則小車的加速度表達式為__________（用f、表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ=37°、足夠長的斜面體固定在水平地面上，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從斜面上的A點由靜止開始向上作勻加速運動，前進了4.0m抵達B點時，速度為8m/s．已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，木塊質(zhì)量m=1kg．（g=10m/s2 ， 取sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）．

（1）木塊所受的外力F多大？
（2）若在木塊到達B點時撤去外力F，求木塊還能沿斜面上滑的距離S和返回B點的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的兩小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點B沿水平方向拋出，恰好都落在斜面底端，不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）

A.小球a、b在空中飛行的時間之比為2：1
B.小球a、b到達斜面底端時速度方向與斜面夾角之比為1：1
C.小球a、b拋出時的初速度大小之比為2：1
D.小球a、b到達斜面底端時的動能之比為4：1

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