【題目】如圖所示，abcd是質(zhì)量為m，長(zhǎng)和寬分別為l和b的矩形金屬線框，由靜止開始沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑，軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直軌道平面向上。已知da=an=ne=b，線框的cd邊剛要離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的瞬時(shí)速度為v，已知線圈經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)始終加速，整個(gè)線框的電阻為R，重力加速度為g，試用題中給出的已知量表述下列物理量：

（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（2）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)線框的加速度的大小；

（3）線框下滑過(guò)程中產(chǎn)生的總熱量。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）設(shè)ab邊進(jìn)入磁區(qū)時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律可得：mgbsinθ＝mv02
可得：v0＝．
所以，ab剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0=Bl．
（2）當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)，受到的安培力為：F=BIl=Bl=．
由牛頓第二定律可得：mgsinθ-F=ma　　　　　
可得：a=gsinθ ．
（3）線圈從初始位置到全部穿過(guò)磁區(qū)減少的重力勢(shì)能是3mgbsinθ，根據(jù)能量守恒有：3mgbsinθ=Q+mv2，
解得Q=3mgbsinθmv2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，六面體真空盒置于水平面上，它的面與面為金屬板，其它面為絕緣材料．面帶正電， 面帶負(fù)電．從小孔沿水平方向以相同速率射入三個(gè)質(zhì)量相同的帶正電液滴、、，最后分別落在、、三點(diǎn)．則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 三個(gè)液滴在真空盒中都做平拋運(yùn)動(dòng) B. 三個(gè)液滴的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一定相同

C. 三個(gè)液滴落到底板時(shí)的速率相同 D. 液滴所帶電荷量最多

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于同一物理問題，常�？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。

（1）一段橫截面積為S、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線，將該導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向與磁場(chǎng)方向垂直。若導(dǎo)線內(nèi)單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電量為-e，形成電流的自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。試根據(jù)通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到的安培力，推導(dǎo)電子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力的表達(dá)式。

（2）帶電粒子可以在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為-e。

a. 電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知半徑為r，氫原子核的電量為+e，靜電力常量為k，則電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的等效電流多大?

b. 電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電子做圓周運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一光滑水平桌面與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn)，且兩者固定不動(dòng)，一長(zhǎng)L=0.8m的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m1=0.2kg的小球A，當(dāng)A在豎直方向靜止時(shí)，它對(duì)水平桌面的作用力剛好為零，現(xiàn)將A提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無(wú)初速釋放，當(dāng)球A擺至最低點(diǎn)時(shí)，恰與放在桌面上的質(zhì)量m2=0.8kg的小球B正碰，碰后A球以2m/s的速度彈回，B球?qū)⒀匕雸A形軌道運(yùn)動(dòng)，恰好能通過(guò)最高點(diǎn)D，g=10m/s2，求

(1)B球在圓形軌道最低點(diǎn)C的速度為多大？

(2)光滑圓形軌道半徑R應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年之前，我國(guó)所有高鐵車輪都是進(jìn)口的，2017年具有中國(guó)血統(tǒng)的高鐵車輪已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并占據(jù)速度350km/h以上動(dòng)車組車輪一半以上的市場(chǎng)。圖甲為高鐵的兩個(gè)輪子和車軸固定在一起組成的一個(gè)輪對(duì)，車輪與鋼軌接觸的部分被設(shè)計(jì)成錐形（如圖乙）。高鐵轉(zhuǎn)彎時(shí)，輪對(duì)會(huì)有徑向移動(dòng)。鐵軌間距是固定的，在彎道上外軌長(zhǎng)、內(nèi)軌短。下列關(guān)于高鐵轉(zhuǎn)彎（M為外軌，N為內(nèi)軌）的說(shuō)法正確的是

A. 內(nèi)輪繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大于外輪繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

B. 內(nèi)輪和外輪繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等

C. 外輪與軌道接觸點(diǎn)A繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度小于內(nèi)輪與軌道接觸點(diǎn)B繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度

D. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，輪對(duì)會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下關(guān)于原子、原子核的說(shuō)法正確的是

A. α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子轟擊的金箱也可以用其他重金屬箱，如鉑箱

B. 各種氣體原子的能級(jí)不同，躍遷時(shí)發(fā)射光子的能量各異，因此利用不同氣體可以制作五顏六色的霓虹燈

C. 因?yàn)?/span>“放射性的強(qiáng)度不受溫度、外界壓強(qiáng)的影響。”，所以說(shuō)明射線來(lái)自原子核

D. β衰變方程： ，因?yàn)?/span>和的核子數(shù)均為234，所以這兩個(gè)原子核的結(jié)合能相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年4月物理選考即將到來(lái)。某同學(xué)在復(fù)習(xí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)思考，自己設(shè)計(jì)了一道題目：如圖，C、D板之間是加速電場(chǎng)，電壓為U，虛線OQ、QPON是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，且磁場(chǎng)范圍足夠大，QP與ON平行，CP。間距為d，與OQ垂直且與豎直方向夾角θ=60°，兩磁場(chǎng)大小均為B，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)有一個(gè)比荷為k的正電荷（重力不計(jì)），從C板的小孔靜止釋放，加速后從O點(diǎn)水平進(jìn)入虛線OQ右側(cè)空間。該電荷第二次（不包括從O點(diǎn)進(jìn)入這一次）到達(dá)ON邊界時(shí)的位置為A點(diǎn)（未畫出）。求：

（1）粒子在O點(diǎn)的速度大��；

（2）粒子從O到A的時(shí)間；

（3）若兩磁場(chǎng)整體以O點(diǎn)為軸，順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)300，粒子加速后從O點(diǎn)水平進(jìn)入，且粒子始終在OQ右側(cè)運(yùn)動(dòng)，試判斷粒子能否通過(guò)A點(diǎn)，需講明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A球由高樓頂自由下落，當(dāng)它下落高度為5m時(shí)，B球在樓頂下方離樓頂15m處自由下落，兩球同時(shí)落地．求：（取 g=10m/s2）

（1）B球開始下落時(shí)A球的速度．

（2）樓頂距地面的高度．

（3）B球落到地面的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧上端固定在框架上，下端拴一質(zhì)量為m的小球，將小球向下拉動(dòng)一段距離后釋放，在小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，框架恰好沒有跳起。則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 框架、彈簧、小球構(gòu)成的系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)

B. 當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球速度最大

C. 只有彈力和重力做功，小球機(jī)械能守恒

D. 小球的加速度大小為 的瞬間，框架對(duì)地面壓力為零

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