(20分) 如圖所示，在空間有兩個(gè)磁感強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上一個(gè)區(qū)域邊界AA?與BB?的間距為H，方向垂直紙面向里，CC?與BB?的間距為h，CC?下方是另一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，邊長為L(0.5H < L < H；h < L)的正方形線框由AA?上方某處豎直自由落下，線框總電阻為R，已知當(dāng)線框cd邊到達(dá)AA?和BB?正中間時(shí)加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場(chǎng)至加速度大小為g的過程中是做加速還是減速運(yùn)動(dòng)，并說明判斷依據(jù)。

(2) 求cd到達(dá)AA?和BB?正中間時(shí)線框速度。

(3) 若cd邊進(jìn) 入CC?前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g，則線框進(jìn)入CC?后的瞬間線框的加速度多大？

(4) 求: cd邊在AA?和BB?正中間位置到cd邊剛穿進(jìn)CC? 的過程中線框發(fā)熱量。

 

（1）減速運(yùn)動(dòng)（2）（3）6.2g；（4）

【解析】

試題分析：(1) 線框穿入磁場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng).

因?yàn)榘才嗔偸秦Q直向上的，若線框加速度向下，大小必小于g，因此線框大小為g的加速度方向必向上，所以線框穿入磁場(chǎng)過程做減速運(yùn)動(dòng)。

(2) BI1L-mg = ma1 (a1 =g) ， ，解得:

(3) 線框cd邊進(jìn)入CC?前瞬間的加速度大小為0.8g，此加速度方向也必向上.

設(shè)此時(shí)安培力為F，則 F-mg = ma2 (a2=0.8g)

cd邊進(jìn)入CC?后瞬間，ab、cd都切割磁感線，電流瞬間增為原來2倍，且ab、cd都受向上安培力，安培力瞬間增為原來4倍.

此時(shí)有 4F-mg = ma3 ，解得：a3=6.2g

(4) F = BI2L，，解得：

線框發(fā)熱量 =

考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓定律及能量守恒定律。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年湖南師大附中高三模擬考試（二）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是 。

A．一根長為L的長桿相對(duì)觀察者以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者測(cè)得的長度為

B．光的偏振現(xiàn)象說了光是一種電磁波

C．無線電波的發(fā)射能力與頻率有關(guān)，頻率越高發(fā)射能力越弱

D．一個(gè)單擺在海平面上的振動(dòng)周期為T，那么將其放在某高山之巔，其振動(dòng)周期一定大

E．根據(jù)單擺的周期公式，在地面附近，如果L→∞，則其周期T→∞

F．利用紅外攝影可以不受天氣（陰雨、大霧等）的影響，因?yàn)榧t外線比可見光波長長，更容易繞過障礙物

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。若只增大電子槍的加速電壓或勵(lì)磁線圈中的電流，下列說法正確的是

A．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變

B．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變小

C．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變

D．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（20分）“電磁炮”是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計(jì)，軌道寬為L＝0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1×102T。“電磁炮”彈體總質(zhì)量m=0.2kg，其中彈體在軌道間的電阻R＝0.4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為加速彈體提供的電流是I＝4×103A，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）彈體所受安培力大��；

（2）彈體從靜止加速到4km/s，軌道至少要多長？

（3）彈體從靜止加速到4km/s過程中，該系統(tǒng)消耗的總能量；

（4）請(qǐng)說明電源的電壓如何自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

特戰(zhàn)隊(duì)員在進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí)，抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的繩索，從高度一定的平臺(tái)由水平狀態(tài)無初速開始下擺，如圖所示，在到達(dá)豎直狀態(tài)時(shí)放開繩索，特戰(zhàn)隊(duì)員水平拋出直到落地。不計(jì)繩索質(zhì)量和空氣阻力，特戰(zhàn)隊(duì)員可看成質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是

A．繩索越長，特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的水平位移越大

B．繩索越長，特戰(zhàn)隊(duì)員在到達(dá)豎直狀態(tài)時(shí)繩索拉力越大

C．繩索越長，特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的水平速度越大

D．繩索越長，特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的速度越大

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省鄞州區(qū)余姚市5月模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，在空間固定有兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷，MN為它們連線的中垂線，O點(diǎn)為連線與中垂線的交點(diǎn)。另一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，僅在電場(chǎng)力作用下由MN上A處靜止釋放，在運(yùn)動(dòng)過程中負(fù)點(diǎn)電荷漏失了一部分電荷，但質(zhì)量保持不變，負(fù)點(diǎn)電荷達(dá)B處(圖中未畫出)時(shí)速度變?yōu)榱悖瑒t下列說法正確的是

A. OA的距離大于OB的距離 B. A處場(chǎng)強(qiáng)可能大于B處場(chǎng)強(qiáng)

C. A處電勢(shì)必高于B處電勢(shì) D. 負(fù)電荷在A處電勢(shì)能大于B處電勢(shì)能

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省第三次綜合練習(xí)（三模）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（20分） 能的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的規(guī)律，如：電源給電容器的充電過程可以等效為將電荷逐個(gè)從原本電中性的兩極板中的一個(gè)極板移到另一個(gè)極板的過程. 在移動(dòng)過程中克服電場(chǎng)力做功，電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能．實(shí)驗(yàn)表明:電容器兩極間的電壓與電容器所帶電量如圖所示．

（1）對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法．請(qǐng)你借鑒此方法，根據(jù)圖示的Q-U圖像，若電容器電容為C，兩極板間電壓為U，證明：電容器所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為．

（2）如圖所示，平行金屬框架豎直放置在絕緣地面上．框架上端接有一電容為C的電容器．框架上一質(zhì)量為m、長為L的金屬棒平行于地面放置，離地面的高度為h．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面相垂直．現(xiàn)將金屬棒由靜止開始釋放，金屬棒下滑過程中與框架接觸良好且無摩擦．開始時(shí)電容器不帶電，不計(jì)各處電阻．

求：a. 金屬棒落地時(shí)的速度大小 b. 金屬棒從靜止釋放到落到地面的時(shí)間

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高三最后一模理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，有一半球形玻璃磚，Ⅰ、Ⅱ兩束不同頻率的單色光從玻璃磚底邊平行射入，a、b為入射點(diǎn)（均在玻璃磚底邊圓心O的左側(cè)），兩束光進(jìn)入玻璃磚后一起射到O’點(diǎn)，O’O垂直底邊，下列說法正確的是

A．從O’點(diǎn)射出的一定是一束復(fù)色光，并且平行Ⅰ、Ⅱ兩束入射光

B．用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，Ⅱ光的條紋間距較小

C．在玻璃磚中的速度Ⅰ光比Ⅱ光小

D．若將Ⅰ光的入射點(diǎn)a左移一點(diǎn)，則兩束平行光的出射光線也一定平行

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高三下學(xué)期4月聯(lián)考二模物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

有一個(gè)額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，某位同學(xué)為了研究小燈泡的伏安特性曲線，所用實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，

⑴分析此實(shí)驗(yàn)電路電流表釆用外接法的理由：

滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法的理由：

（2）通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)诖鹁砩系淖鴺?biāo)紙中畫出小燈泡的伏安特性曲線。

 

1

2

3

4

5

6

電流I（A）

0.10

0.18

0.21

0.23

0.25

0.27

電壓U（V）

0.20

0.60

1.00

1.50

2.00

2.80

（3）由上題畫出的伏安特性曲線，可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為 . 常溫下的電阻約

（保留二位有效數(shù)字）。

 

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