一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5 Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB重合)，金屬框在下滑過程中的速度為u，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2－s圖象如圖所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，g取10 m/s2．試問：

(1)根據(jù)v2－s圖象所提供的信息，計算出斜面傾角θ和勻強(qiáng)磁場寬度d

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端(金屬框下邊與重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后能夠到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與重合)．試計算恒力F做功的最小值．

答案：
解析：

　　解：(1)由圖如L＝d＝0.5 m　(1分)

　　由動能定量：mgS1·sin＝mv由圖知S1＝1.6 m,v1＝4 m/s　(1分)

　　∴＝30°　(1分)

　　(2)在磁場中運動時v1＝4 m/s

　　I＝　(1分)

　　mgsin＝BIL　(1分)

　　∴B＝　(1分)

　　(3)設(shè)線框到達(dá)磁場時速度為v2

　　則(F－mgsin)S3＝　(2分)

　　線框進(jìn)入磁場時，有F＝mgsin＋　(2分)

　　∴v2＝　(1分)

　　由于v2＜v1,∴線框穿出碰場后F需繼續(xù)作用一段時間方可保證線框能夠到達(dá)上端由能量守恒得：W小＝mgSsin＋　(2分)

　�。�0.1×10×3.4×0.5 J＋　(1分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5 Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合)，設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2—s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖乙所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上。試問：（g取10m/s2）

(1)根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)。試計算恒力F做功的最小值

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合)，設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2—s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖乙所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上。試問：（g取10m/s2）

(1)根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)。試計算恒力F做功的最小值

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個質(zhì)量m＝0.1 g的小滑塊，帶有q＝5×10－4 C的電荷量，放置在傾角α＝30°的光滑斜面上(斜面絕緣)，斜面置于B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖8－2－29所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面．求：

(1)小滑塊帶何種電荷？

(2)小滑塊離開斜面的瞬時速度多大？

(3)該斜面的長度至少多長？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年北京東城區(qū)示范校高三綜合練習(xí)理科數(shù)學(xué)卷（二） 題型：計算題

如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5 Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合)，設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2—s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖乙所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上。試問：（g取10m/s2）

(1)根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？

(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)。試計算恒力F做功的最小值

 

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科目：高中物理 來源：上海模擬題 題型：計算題

如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1 kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5 Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（金屬框上邊與AA′重合），自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端（金屬框下邊與BB′重合），設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v2-s圖象（記錄了線框運動全部過程）如圖乙所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上。試問：（g取10m/s2）
（1）根據(jù)v2-s圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？
（3）現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′（金屬框下邊與BB′重合）由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達(dá)斜面頂端（金屬框上邊與AA′重合）。試計算恒力F做功的最小值。

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