【題目】用質(zhì)量為m、總電阻為R的導(dǎo)線做成邊長為l的正方形線框MNPQ,并將其放在光滑的平行絕緣的傾斜軌道上,軌道的傾角為θ,平行導(dǎo)軌的間距也為l,如圖所示.在導(dǎo)軌的下端有一寬度為l(即ab=l)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場,磁場的邊界aa′、bb′垂直于導(dǎo)軌,磁場的方向與線框平面垂直.把線框從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域.若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,求:

1)線框進(jìn)入磁場時的運(yùn)動速度和離開磁場時感應(yīng)電流的方向;

2)線框MN邊運(yùn)動到aa′的過程中通過線框?qū)Ь橫截面的的電荷量;

3)穿過磁場的過程中,線框中所產(chǎn)生的熱量Q

【答案】(1) 方向MNPQM (2) (3) 2mglsinθ

【解析】1)感應(yīng)電動勢:E=Blv

感應(yīng)電流:I=E/R

安培力:F=BIl

線框在磁場區(qū)域做勻速運(yùn)動時,其受力如圖所示

F=mgsinθ

解得勻速運(yùn)動的速度:v=

由楞次定律,線框離開磁場時感應(yīng)電流方向MNPQM

2)由BIl=mgsinθ

得,I,

所以qIt

3)通過磁場過程中線框沿斜面勻速運(yùn)動了2l的距離,由能量守恒定律得:E=E

機(jī)械能的減小量為E=mg2lsinθ

故產(chǎn)生的熱量為Q=E=2mglsinθ

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某儀器在地面上受到的重力為160 N,將它置于宇宙飛船中,當(dāng)宇宙飛船以a=0.5g的加速度豎直上升到某高度時儀器所受的支持力為90 N,取地球表面處重力加速度g=10 m/s2,地球半徑R=6 400 km.求:

(1)此處的重力加速度的大小g′;

(2)此處離地面的高度H;

(3)在此高度處運(yùn)行的衛(wèi)星速度v的大。

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【題目】如圖所示,一矩形金屬框架與水平面成角θ37°,寬L0.4 m,上、下兩端各有一個電阻R02 Ω,框架的其他部分電阻不計,框架足夠長,垂直于金屬框架平面的方向有一向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0 Tab為金屬桿,與框架良好接觸,其質(zhì)量m0.1 kg,電阻r1.0 Ω,桿與框架的動摩擦因數(shù)μ0.5.桿由靜止開始下滑,在速度達(dá)到最大的過程中,上端電阻R0產(chǎn)生的熱量Q00.5 J(取g10 m/s2,sin 37°0.6,cos 37°0.8).求:

1)流過R0的最大電流;

2)從開始到速度最大的過程中ab桿沿斜面下滑的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中一半徑為r0的帶電金屬球,通過其球心的一直線上各點的電勢φ分布如圖所示,圖中x1、x2、x3分別是該直線上A、B、C三點離球心的距離,根據(jù)φ-x電勢圖象,判斷下列說法中正確的是(  )

A. 該金屬球可能帶負(fù)電

B. B點的電場強(qiáng)度大于C點的電場強(qiáng)度

C. A點的電場強(qiáng)度方向由A指向B

D. 電荷量為q的正電荷沿直線從B移到C的過程中,電場力做功W=q(φ23

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,當(dāng)滑動變阻器R2的滑片向右滑動后,理想電流表A1、A2示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔI1、ΔI2,理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值為ΔU。下列說法中正確的是( )

A. 電流表A2的示數(shù)變小

B. 電壓表V的示數(shù)減小

C. ΔUΔI1比值一定小于電源內(nèi)阻r

D. ΔUΔI2比值一定小于電源內(nèi)阻r

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(甲)所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道之間用R=4Ω的電阻連接,一質(zhì)量m=1kg的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直,靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿,拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動的位移s間的關(guān)系如圖(乙)所示,當(dāng)拉力達(dá)到最大時,導(dǎo)體桿開始做勻速運(yùn)動,當(dāng)位移s=2.5m時撤去拉力,導(dǎo)體桿又滑行了一段距離后停止.已知在拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q1.25C.在滑行的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為.求:

1)導(dǎo)體桿運(yùn)動過程中的最大速度

2)拉力F的最大值;

3)拉力F作用過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017426日,我國第一艘國產(chǎn)航母成功下水,標(biāo)志著我國自主設(shè)計建造航空母艦取得重大階段性成果。它的艦載機(jī)和遼寧艦一樣采用的滑躍式起飛,滑躍式起飛和彈射式起飛在作戰(zhàn)效能上有較大的差距的,彈射起飛是航母的主流,航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示.當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時,線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。則下列說法正確的是( )

A. 合上開關(guān)S的瞬間,從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流

B. 若金屬環(huán)固定,開關(guān)閉合瞬間將有擴(kuò)張趨勢

C. 若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè),環(huán)將向右彈射

D. 若將電池正負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一小球質(zhì)量為m,用長為L的懸線不可伸長,質(zhì)量不計)固定于O點,在O點正下方L/2處釘有一顆光滑釘子.如圖所示,將懸線沿水平方向拉直無初速度釋放后,當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間,則

A. 小球的角速度不變

B. 小球的線速度突然減小到零

C. 小球的向心加速度突然增大為原來的兩倍

D. 懸線對小球的拉力突然增大為原來的兩倍

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平放置的兩塊平行金屬板長L,兩板間距d,兩板間電壓為U,且上板為正,一個電子沿水平方向以速度v0從兩板中間射入,已知電子質(zhì)量m,電荷量e,如圖,求:

1)電子偏離金屬板時的側(cè)位移y是多少?

2)電子飛出電場時的速度是多少?

3)電子離開電場后,打在屏上的P點,若屏與金屬板右端相距S,求OP的長?

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