【題目】如圖（a），水平地面上固定一傾角為37°的斜面，一寬為l=0.43m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd，線框沿斜面下滑時，ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面，從線框開始運(yùn)動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E與位移s之間的關(guān)系如圖（b）所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為R=0.06Ω。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）求：

（1）線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；

（2）線框的邊長l＇

（3）線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm；

【答案】（1）0.5（2）0.15m（3）

【解析】

（1）進(jìn)入磁場前，根據(jù)線段①，減少的機(jī)械能

E1=（0.900-0.756）J=μmgcos37°s 其中s=0.36m，

解得μ=0.5

（2）線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，由圖線②可知，此時機(jī)械能線性減小，說明安培力也為恒力，線框做勻速運(yùn)動。減少的機(jī)械能

E2=（0.756-0666）J=（μmgcos37°+F安）·l＇=mgsin37°·l＇

解得l＇=0.15m

（3）線框完全進(jìn)入磁場后做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)ab邊要離開磁場時，開始做減速運(yùn)動，此時線框受到的安培力最大，速度最大，線框內(nèi)的電功率最大。

ab邊剛進(jìn)入磁場時速度為v1 則：

解得v1=1.2m/s

在線框勻速進(jìn)入磁場時，安培力，

可解得：B2l2= 0.01

線框完全進(jìn)入磁場到ab邊剛要穿出磁場：

解得v2=1.6m/s

所以線框內(nèi)的最大電功率：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（加試題）有一種質(zhì)譜儀由靜電分析器和磁分析器組成，其簡化原理如圖所示。左側(cè)靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點(diǎn)等距離各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同的徑向電場，右側(cè)的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行，兩者間距近似為零。離子源發(fā)出兩種速度均為v0、電荷量均為q、質(zhì)量分別為m和0.5m的正離子束，從M點(diǎn)垂直該點(diǎn)電場方向進(jìn)入靜電分析器。在靜電分析器中，質(zhì)量為m的離子沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動，從N點(diǎn)水平射出，而質(zhì)量為0.5m的離子恰好從ON連線的中點(diǎn)P與水平方向成θ角射出，從靜電分析器射出的這兩束離子垂直磁場方向射入磁分析器中，最后打在放置于磁分析器左邊界的探測板上，其中質(zhì)量為m的離子打在O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)。已知OP=0.5r0，OQ=r0，N、P兩點(diǎn)間的電勢差,，不計重力和離子間相互作用。

（1）求靜電分析器中半徑為r0處的電場強(qiáng)度E0和磁分析器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）求質(zhì)量為0.5m的離子到達(dá)探測板上的位置與O點(diǎn)的距離l（用r0表示）；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度在（B—△B）到（B＋△B）之間波動，要在探測板上完全分辨出質(zhì)量為m和0.5m的兩東離子，求的最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距為L的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(垂直紙面向里)．現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v水平向右做勻速運(yùn)動．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　 　)

A. ，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d經(jīng)R到b

B. ，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d經(jīng)R到b

C. MN受到的安培力大小，方向水平向左

D. MN受到的安培力大小，方向水平向左

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩傳送帶與水平面的夾角相同，都以恒定速率v向上運(yùn)動．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達(dá)B處時恰好達(dá)到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達(dá)離B處豎直高度為h的C處時達(dá)到傳送帶的速率v，已知B處離地面的高度均為H．則在小物體從A到B的過程中（　�。�

A. 小物體與甲傳送帶間的動摩擦因數(shù)較小

B. 兩傳送帶對小物體做功相等

C. 兩傳送帶消耗的電能相等

D. 兩種情況下因摩擦產(chǎn)生的熱量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)某同學(xué)想測定一電壓表內(nèi)阻，他先用多用電表歐姆檔進(jìn)行粗測。該同學(xué)在進(jìn)行歐姆調(diào)零時不慎調(diào)零不足。則該同學(xué)測到的電壓表內(nèi)阻與實際內(nèi)阻相比_______（填偏大、偏小、相等）。

(2)該同學(xué)選用下列實驗器材對電壓表內(nèi)阻進(jìn)行較精確測量。

A．待測電壓表V1（3V，內(nèi)阻Rv1約為3K，測量值記為U1）

B．電流表A1（0.6A，內(nèi)阻RA1約為1，測量值記為I1）

C．電壓表V2（6V，內(nèi)阻RV2為6K，測量值記為U2）

D．滑動變阻器R0（0~10 1A）

E．定值電阻R1（3K）

F．定值電阻R2（10）

G．直流電源E（電動勢為18V，內(nèi)阻約為1）

①為了較精確測量待測電壓表內(nèi)阻，試選用上述器材并在虛線框中設(shè)計實驗電路（電路中應(yīng)標(biāo)明所選儀器代號）。_______

②寫出用所選儀器測量電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式（電流、電壓用測量值表示，電阻用對應(yīng)代號表示）___________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率一定的細(xì)激光束在真空中沿直線AB傳播，于玻璃球表面的B點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入玻璃球，并在玻璃表面的D點(diǎn)又以折射進(jìn)入真空中，已知∠B0D=1200，玻璃球?qū)υ摷す馐恼凵渎蕿?/span>，光在真空中的傳播速度為C。求：

（1）激光束在B點(diǎn)的入射角

（2）激光束在玻璃球中穿越的時間

（3）試分析改變?nèi)肷浣�，光線能在射出玻璃球的表面時發(fā)生全反射嗎？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置．G為靈敏電流計。開關(guān)S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動變阻器R的觸頭P向上移動的過程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 靈敏電流計G中有b→a的電流

B. 油滴向上加速運(yùn)動

C. 電容器極板所帶電荷量將減小

D. 通過電阻R2的電流將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個半徑R=0.75m的半圓柱體放下水平地面上，一小球從圓柱體左端A點(diǎn)正上方的B點(diǎn)水平拋出(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，恰好從半圓柱體的C點(diǎn)掠過。已知O為半圓柱體圓心，OC與水平方向夾角為53°，重力加速度為g=10m/s2，則

A. 小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用時間為0.3s

B. 小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用時間為0.5s

C. 小球做平拋運(yùn)動的初速度為4m/s

D. 小球做平拋運(yùn)動的初速度為6m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,下列說法正確的是(　　)

A. ①表示γ射線,③表示α射線

B. ④表示α射線,⑤表示γ射線

C. ⑤表示β射線,⑥表示α射線

D. ②表示β射線,③表示α射線

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