【題目】如圖,絕緣光滑斜面傾角θ=370,在區(qū)域I內(nèi)有垂直于斜面向上的勻強磁場,區(qū)域內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,寬度均為d=04m,MN為兩磁場的分界線.質(zhì)量為006kg的矩形線框abcd,邊長分別為L=06md=04m,置于斜面上端某處,ab邊與磁場邊界、斜面底邊平行.由靜止釋放線框,線框沿斜面下滑,恰好勻速進入?yún)^(qū)域I,已知線框的總電阻R=0

1)求ab邊在區(qū)域I內(nèi)運動時,線框的速度v0的大;

2)求當ab邊剛進入?yún)^(qū)域時,線框的發(fā)熱功率P;

3)將ab邊進入?yún)^(qū)域時記為t=0時刻,為使線框此后能以大小為04m/s2方向沿斜面向上的加速度做勻變速運動,需在線框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0時的外力F;

4)請定性畫出(3)的情景中,t=0之后外力F隨時間t變化的圖像.

【答案】1234)如圖所示

【解析】試題分析: (1)由

解得

2ab邊剛過MN

線框的發(fā)熱功率:

3t=0時,

,沿斜面向下.

4)線框減速到零所需時間:

下行距離<d,所以線框下行未出區(qū)域II便開始沿斜面向上運動。

隨著時間t的變化:外力F先沿斜面向下均勻減小,再沿斜面向上均勻增大,再突然減小,再沿斜面向上均勻增大,又突然減;最后沿斜面向上保持不變.

025s期間ab邊在區(qū)域II運動,

得:

t=0時,F=1056N,沿斜面向下,

t=25s時,F=-1824N,沿斜面向上,

突變后F=-0744N,沿斜面向上,ab出區(qū)域II前后:F=-0924N突變?yōu)?/span>-0384N

設(shè)t=t3時刻ab邊恰好出區(qū)域II,-04=05t3-×04×t32,

可求出t3≈314s,此刻速度約為075m/s

,此過程,因為隨時間線性變化,所以F也隨時間t線性變化,,沿斜面向下025s

ab邊再次回到分界線MN,

此時,沿斜面向下.

,沿斜面向上.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】有一帶電粒子沿圖中的AB曲線穿過一勻強電場,abc、d均為勻強電場中的等勢面,且電勢φa<φb<φc<φd,若不計粒子所受重力,那么下列說法錯誤的是

A.粒子一定帶負電

B.粒子的運動軌跡是拋物線

C.A點運動到B點粒子的電勢能增加

D.A點到B點過程中電勢能與動能之和不變

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【題目】如圖為包含某邏輯電路的一個簡單電路,L為小燈泡,光照射電阻R2時,其阻值將變得遠小于電阻R1。當R2受到光照時,下列判斷正確的是

A.A點為高電勢,燈L不發(fā)光

B.A點為低電勢,燈L不發(fā)光

C.A點為高電勢,燈L發(fā)光

D.A點為低電勢,燈L發(fā)光

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【題目】如圖,將一個矩形金屬線框折成框架abcdefa,置于傾角為37°的絕緣斜面上, 0.2m,abcf在斜面上,cdef在豎直面內(nèi),abed邊質(zhì)量均為0.01kg,其余邊質(zhì)量不計,框架總電阻為0.5Ω。從t=0時刻起,沿斜面向上加一勻強磁場,磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系為B=kt,其中k=0.5T/s,則線框中感應(yīng)電流的大小為________A,t=_______sab邊對斜面的壓力恰好為零。

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【題目】如圖,有一質(zhì)量為2kg的物體放在長為1m的斜面頂部,斜面傾角θ=37°.

(1)若由靜止釋放物體,1s后物體到達斜面底端,則物體到達斜面底端時的速度大小為多少?

(2)物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為多少?

(3)若給物體施加一個豎直方向的恒力,使其由靜止釋放后沿斜面向下做加速度大小為1.5m/s2的勻加速直線運動,則該恒力大小為多少?

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【題目】下列與α粒子相關(guān)的說法中正確的是( 。

A.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速相當,穿透能力很強

B.(鈾238)核放出一個α粒子后就變?yōu)?/span>(釷234

C.高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子,核反應(yīng)方程為

D.丹麥物理學(xué)家玻爾用α粒子轟擊氮核,第一次實現(xiàn)了人工轉(zhuǎn)變

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【題目】欲用伏安法測定一段阻值約為5 Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測量結(jié)果盡量準確,現(xiàn)備有以下器材:

A.電池組(3 V,內(nèi)阻1 Ω)

B.電流表(03 A,內(nèi)阻0.012 5 Ω)

C.電流表(00.6 A,內(nèi)阻0.125 Ω)

D.電壓表(03 V,內(nèi)阻3 kΩ)

E.電壓表(015 V,內(nèi)阻15 kΩ)

F.滑動變阻器(020 Ω,額定電流1 A)

G.滑動變阻器(02 000 Ω,額定電流0.3 A)

H.開關(guān)、導(dǎo)線

(1)上述器材中應(yīng)選用的是________________(填寫各器材的字母代號)

(2)實驗電路應(yīng)采用電流表________(內(nèi)”)接法.

(3)設(shè)實驗中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示,圖示中I________A,U________V.

(4)為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在00.5 A范圍內(nèi)改變,請按要求下面的方框圖中畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖,然后根據(jù)你設(shè)計的原理電路用筆畫線代替導(dǎo)線將給定的器材連成實驗電路.________________

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A.金屬桿剛進入磁場時的速度為

B.下落了時速度為

C.金屬桿下落的過程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量為

D.金屬桿下落的過程中,通過電阻R的電荷量為

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A.帶電粒子的初速度

B.帶電粒子在磁場中運動的半徑

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