【題目】如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其上下水平邊界的間距為H；磁場(chǎng)的正上方有一長(zhǎng)方形導(dǎo)線框，其長(zhǎng)和寬分別為L、，質(zhì)量為m，電阻為�，F(xiàn)將線框從其下邊緣與磁場(chǎng)上邊界間的距離為h處由靜止釋放，測(cè)得線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程所用的時(shí)間為。線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，線框上下邊始終保持水平，重力加速度為。求：

(1)線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中感應(yīng)電流的大小和方向；

(2)線框的上邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的速率；

(3)線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到下邊緣剛離開磁場(chǎng)的全過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q。

【答案】(1)，逆時(shí)針?lè)较颍?/span>(2)；(3)

【解析】

(1)線框由靜止釋放到下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，做自由落體運(yùn)動(dòng)，有

即線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速率為

線框下邊緣切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

感應(yīng)電流的大小為

根據(jù)右手定則判斷知，線框中感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針?lè)较颍?/span>

(2)在線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)微元法，取一小段時(shí)間，時(shí)間內(nèi)速度的減少量為，由動(dòng)量定理可得

在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線框某一橫截面的電荷量為

對(duì)動(dòng)量定理表達(dá)式等式兩邊累加得

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線框某一橫截面的電荷量為

代入動(dòng)量定理方程解得

(3)在線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到下邊緣剛離開磁場(chǎng)的全過(guò)程中，線框切割磁感線的過(guò)程中才有焦耳熱產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律有

解得

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】有兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是10cm，傳播速度大小相同。O點(diǎn)是實(shí)線波的波源，實(shí)線波沿x軸正方向傳播，波的頻率為3Hz；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻實(shí)線波剛好傳到x=12m處質(zhì)點(diǎn)，虛線波剛好傳到x=0處質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是_______

A. 實(shí)線波和虛線波的頻率之比為2:3

B. 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻振動(dòng)速度最大

C. 實(shí)線波源的振動(dòng)方程為

D. 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)始終處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，振幅為20cm

E. 從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.75s，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如下圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接．在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ.現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號(hào)球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時(shí)1號(hào)球球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動(dòng)，直到所有小球均運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi)．重力加速度為g.求：

(1)水平外力F的大�。�

(2)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度；

(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，2號(hào)球?qū)?/span>1號(hào)球所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓桿ab沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求：

(1)請(qǐng)說(shuō)出通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向；

(2)在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值vm；

(3)已知經(jīng)時(shí)間t，ab桿下滑的長(zhǎng)度為x，獲得的速度為v（v<vm）,若在同一時(shí)間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的熱量與一恒定電流I0在該時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，求此恒定電流I0的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R0＝5Ω為保護(hù)電阻．

(1)斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，畫出的關(guān)系圖線(該圖線為一直線)，如圖乙所示．由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝_________V,內(nèi)阻r＝_________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是____________________________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b上，一段時(shí)間后撤去推力，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下，兩物體的圖象如圖所示，圖中AB//CD.則整個(gè)過(guò)程中

A.F1的沖量等于F2的沖量

B.F1的沖量大于F2的沖量

C.摩擦力對(duì)a物體的沖量等于摩擦力對(duì)b物體的沖量

D.合外力對(duì)a物體的沖量等于合外力對(duì)b物體的沖量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圖甲是一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.簡(jiǎn)諧橫波的波速為20m/s

B.簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

C.t=0.1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P的加速度

D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q處于波谷時(shí)，與其平衡位置相距9m的質(zhì)點(diǎn)一定處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）甲同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將電火花計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，把紙帶的下端固定在重錘上，紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器，上端用紙帶夾夾住，接通電源后釋放紙帶，紙帶上打出一系列的點(diǎn)，所用電源的頻率為50 Hz，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)。紙帶連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D至第1個(gè)點(diǎn)O的距離如圖2所示，已知重錘的質(zhì)量為1.00 kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.8 m/s2，從起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為=_________J，重錘動(dòng)能的增加量為ΔEk=_________J，從以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是______________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）乙同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖3所示的圖線。由于圖線明顯偏離原點(diǎn)，若測(cè)量和計(jì)算都沒(méi)有問(wèn)題，其原因可能是___________________。乙同學(xué)測(cè)出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g_____k（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）丙同學(xué)用如圖4所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1、t2，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小，為此還需測(cè)量的物理量是_______________，機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_______________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于分子間相互作用力如圖所示，以下說(shuō)法中，正確的是（　�。�

A.當(dāng)分子間距離時(shí)，分子力為零，說(shuō)明此時(shí)分子間引力與斥力大小相等

B.分子力隨分子間的距離的變化而變化，當(dāng)時(shí)，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都減小，但引力比斥力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力

C.當(dāng)分子間的距離由增大到的過(guò)程中時(shí)，分子力先減小后增大再減小

D.當(dāng)分子間的距離由增大到的過(guò)程中時(shí)，分子勢(shì)能先減小后增大最后不變

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