8．如圖所示，線圈abcd每邊長l=0.20m，線圈質(zhì)量m1=0.10kg、電阻R=0.10Ω，砝碼質(zhì)量m2=0.14kg．線圈上方的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直線圈平面向里，磁場區(qū)域的寬度為h=l=0.20m．砝碼從某一位置下降，使ab邊進(jìn)入磁場開始做勻速運(yùn)動．求：
（1）線圈做勻速運(yùn)動的速度大�。�
（2）穿過磁場區(qū)域過程中線圈產(chǎn)生的總熱量是多少？（設(shè)線圈穿過磁場過程中沒有與滑輪相碰）

分析 （1）線框受到繩子的拉力、自身重力、安培力三者相互作用處于平衡狀態(tài)，根據(jù)受力平衡可解得結(jié)果；（2）由能量守恒定律可以求出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）該題的研究對象為線圈，線圈在勻速上升時受到的安培力F安、繩子的拉力T和重力m1g相互平衡，即T=F安+m1g…①
砝碼受力也平衡：T=m2g…②
線圈勻速上升，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=$\frac{Blv}{R}$，…③
因此線圈受到向下的安培力F安=BIl…④
聯(lián)解①②③④式得v=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）gR}{{B}^{2}{l}^{2}}$…⑤
代入數(shù)據(jù)解得：v=4 m/s…⑥
（2）線圈勻速上升，上升的時間為t=$\frac{2h}{v}$…⑦
由焦耳定律得Q=I2Rt…⑧
聯(lián)解③⑥⑦⑧并代入數(shù)據(jù)得：Q=0.16 J．  
答：（1）線圈做勻速運(yùn)動的速度大小4m/s；
（2）穿過磁場區(qū)域過程中線圈產(chǎn)生的總熱量是0.16J．

點(diǎn)評 本題考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)和功能關(guān)系的綜合，對于這類問題要正確受力分析，尤其是正確分析安培力的情況，然后分析清楚運(yùn)動情況．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為參考平面，且不計(jì)空氣阻力，則下列選項(xiàng)錯誤的是（　�。�
A．物體落到海平面時的勢能為mgh
B．重力對物體做的功為mgh
C．物體在海平面上的動能為$\frac{1}{2}$mv02+mgh
D．物體在海平面上的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$mv02

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，b接原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V），則（　�。�
A．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時，電壓表的示數(shù)為22V
B．原線圈和副線圈中交變電流的頻率之比為20：l
C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b后，電壓表和電流表的示數(shù)均變大
D．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．小球m用長為L的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方有一光滑圓釘C（如圖所示）．今把小球拉到懸線呈水平后無初速地釋放，當(dāng)懸線呈豎直狀態(tài)且與釘相碰時（　�。�
A．小球的角速度突然增大
B．小球的向心加速度突然增大
C．釘子的位置越靠近小球，線就越容易斷
D．釘子的位置越遠(yuǎn)離小球，線就越容易斷

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示為一理想變壓器，在原線圈輸入電壓不變的條件下，要提高變壓器的輸入功率，可采用的方法是（　　）
A．只增加原線圈的匝數(shù)B．只增加副線圈的匝數(shù)
C．只增大R1的電阻值D．斷開開關(guān)S

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．在用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖甲所示．O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：

（1）為測量速度及高度而選擇紙帶時，較為理想的紙帶具備的特點(diǎn)是AC
A．點(diǎn)跡小而清晰的      
B．點(diǎn)跡粗的
C．第一、二點(diǎn)距離接近2mm的
D．紙帶長度較長的（60～80cm）
（2）根據(jù)圖甲所得的數(shù)據(jù)，取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，B的速度1.93m/s；
（3）從O點(diǎn)到B問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量△Ep=1.88 J，動能增加量△Ek=1.86 J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；
（4）若測出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是圖乙中的A．
（5）在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的原因是C
A．選用的重物質(zhì)量過大
B．重物質(zhì)量測量不準(zhǔn)
C．空氣對重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時器對紙帶的阻力
D．實(shí)驗(yàn)時操作不太仔細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確
（6）本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論在實(shí)驗(yàn)允許范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒．

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20．油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示．若每一個小方格的邊長為25mm，試問：
①這種估測方法是將每個油酸分子視為球體模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑．上圖中油酸膜的面積為4.4×10-2m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是1.2×10-11m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是2.7×10-10 m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時觀察到，油膜的面積會先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？
請寫出你分析的原因：①水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積擴(kuò)張；�、谟退峋凭芤褐械木凭珦]發(fā)，使液面收縮．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．圖中a為某型號電熱毯的電路圖，將電熱絲接在u=156sin120πt（V）的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，由于P的作用使輸入的正弦交流電僅有半個周期能夠通過，即電壓變?yōu)閳Db所示波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，則此時交流電壓表的讀數(shù)是（　�。�
A．156VB．156$\sqrt{2}$VC．78$\sqrt{2}$VD．78V

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．騎射項(xiàng)目是全國少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動之一，一運(yùn)動員騎在奔馳的馬背上，彎弓射箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)，假設(shè)運(yùn)動員騎馬奔馳的速度為V1，運(yùn)動員靜止時射出的弓箭速度為V2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d，要想在最短時間內(nèi)擊中目標(biāo)，則運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離應(yīng)該為（　　）
A．$\frac{d{V}_{1}}{{V}_{2}}$B．$\frac{d{V}_{2}}{{V}_{1}}$C．$\frac{d{V}_{2}}{\sqrt{{{V}_{2}}^{2}-{{V}_{1}}^{2}}}$D．$\frac{d\sqrt{{{V}_{1}}^{2}+{{V}_{2}}^{2}}}{{V}_{2}}$

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同步練習(xí)冊答案