【題目】如圖甲所示，邊長L＝2.5 m、質(zhì)量m＝0.50 kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80 T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合．在力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，在5.0 s內(nèi)從磁場中拉出．測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．已知金屬線框的總電阻R＝4.0 Ω.

甲　　　　　　　　　乙

(1)試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流的方向，并在圖中標(biāo)出；

(2)t＝2.0 s時(shí)，金屬線框的速度和力F的大��；

(3)已知在5.0 s內(nèi)力F做功1.92 J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

【答案】(1)逆時(shí)針　圖見解析　(2)0.4 m/s　0.5 N　(3)1.67 J

【解析】試題分析：由右手定則判斷感應(yīng)電流方向；代入速度與時(shí)間的表達(dá)式，求出速度大�。砂才嗔角蟪霭才嗔�，由速度表達(dá)式求出加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出外力；根據(jù)能量守恒定律求出焦耳熱。

(1)由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，如圖：

(2)由圖可知t＝2.0 s時(shí)，I＝0.2 A，所以E＝IR＝0.8 V

由E＝BLv，可得：v＝E/BL＝0.4 m/s

由圖可知線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，由速度時(shí)間公式：v＝at

可得：a＝0.2 m/s2

安培力為：F安＝IBL＝0.4 N

由牛頓第二定律得：F－F安＝ma

解得：F＝0.5 N.

(3)當(dāng)t＝5.0 s時(shí)線框速度

根據(jù)速度時(shí)間公式：v2＝at＝1 m/s

由動(dòng)能定理有：

所以WF安＝1.67 J，即Q＝WF安＝1.67 J.

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】如圖所示為某自動(dòng)控制系統(tǒng)的裝置示意圖，裝置中間有一個(gè)以v0=3m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，傳送帶左端點(diǎn)M與光滑水平面相切，水平面左側(cè)與一傾角α=37°的光滑斜面平滑連接�？拷泵娴锥说�P點(diǎn)處安裝有自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)小物塊b每次向右經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)都會被系統(tǒng)瞬時(shí)鎖定從而保持靜止。傳送帶N端與半徑r=0.2m的光滑四分之一圓弧相切，小物塊α從圓弧最高點(diǎn)由靜止下滑后滑過傳送帶，經(jīng)過M點(diǎn)后控制系統(tǒng)會使靜止在P點(diǎn)的小物塊b自動(dòng)解鎖，之后兩物塊發(fā)生第一次彈性碰撞。已知兩物塊的質(zhì)量mb=2ma=2kg，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，MN間的距離L=1.2m， g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）物塊a運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)受到的支持力；

（2）物塊b第一次沿斜面上滑的時(shí)間；

（3）兩物塊在第n次碰撞后到第n+1次碰撞前，物塊a在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌下端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)給金屬棒ab一平行于導(dǎo)軌的初速度v，使金屬棒保持與導(dǎo)軌垂直并沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間金屬棒又回到原位置．不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻，在這一過程中，下列說法正確的是(　　)

A. 金屬棒上滑時(shí)棒中的電流方向由b到a

B. 金屬棒回到原位置時(shí)速度大小仍為v

C. 金屬棒上滑階段和下滑階段的最大加速度大小相等

D. 金屬棒上滑階段和下滑階段通過棒中的電荷量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，低頭玩手機(jī)時(shí)，可讓頸椎承受多達(dá)約270 N的重量。經(jīng)常低頭玩手機(jī)會引起如背痛、胃痛等疾病。當(dāng)人體直立時(shí)，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量；低頭玩手機(jī)時(shí)，頸椎受到的壓力會隨之變化�，F(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖的模型：重心在P點(diǎn)的頭部，在可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止。低頭時(shí)頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為60°，此時(shí)，頸椎受到的壓力約為直立時(shí)頸椎受到壓力的

A. 2.0倍 B. 2.8倍 C. 3.3倍 D. 4.2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，根據(jù)圖象做出的以下判斷中，正確的是：

A. 物體始終沿同一方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t =2 s后開始沿正方向運(yùn)動(dòng)

C. 在t = 2 s前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上，在t = 2 s后位于出發(fā)點(diǎn)正方向上

D. 在t = 2s時(shí)，物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一透明材料制成的半球形物體，將半球形物體豎直地固定在水平面EF上，且AB⊥FE，O點(diǎn)為半球形物體的圓心，虛線為平行于EF的半徑，現(xiàn)有一細(xì)光束由半球形物體的右側(cè)面斜射到球心O處，光束與的夾角θ=30°，該光束經(jīng)半球形物體色散后，在水平面的EB間形成一彩色光帶，經(jīng)分析可知光帶中各種色光的折射率介于之間，已知半球體的半徑為10cm， ，求：

①水平面上的光帶寬度為多少？

②現(xiàn)將細(xì)光束繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)θ為多少度時(shí)水平面上的光帶剛好完全消失？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁爐熱效率高達(dá)90%，爐面無明火，無煙無廢氣，電磁“火力”強(qiáng)勁，安全可靠．如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（ ）

A. 當(dāng)恒定電流通過線圈時(shí)，會產(chǎn)生恒定磁場，恒定磁場越強(qiáng)，電磁爐加熱效果越好

B. 電磁爐通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作

C. 電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因這些材料的導(dǎo)熱性能較差

D. 在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上放一質(zhì)量為M=10kg且足夠長的木板，質(zhì)量為m=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊放在木板的左端，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。水平輕彈簧的左端O系在墻上固定不動(dòng)，其勁度系數(shù)為k=20N/m，自由端A與滑塊之間的距離為L=2m�，F(xiàn)給木板一個(gè)水平向左的瞬時(shí)速度，滑塊將由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸一段時(shí)間后，滑塊向左運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大，重力加速度g取10m/s2，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，若滑塊的速度始終小于木板的速度，求：

（1）m剛接觸彈簧時(shí)M的速度大小；

（2）m向左運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大值的過程中，彈簧對m所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距L＝0．1m，足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．5T，水平部分沒有磁場．金屬棒ab質(zhì)量m＝0．005kg，電阻r＝0．02Ω，運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌，電阻R＝0．08Ω，其余電阻不計(jì)，當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h＝1．0m以上任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1．25m．（取g＝10m/s2）求：

（1）棒在斜面上的最大速度為多少？

（2）水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）從高度h＝1．0m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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同步練習(xí)冊答案