【題目】如圖甲所示，斜面上存在一有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與斜面垂直。在斜面上離磁場(chǎng)上邊界0.36m處由靜止釋放一單匝矩形金屬線框，線框底邊和磁場(chǎng)邊界平行，金屬線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。整個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，機(jī)械能E和位移s之間的關(guān)系如圖乙所示。已知，線框的質(zhì)量為0.1kg，電阻為0.069，斜面傾角，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度，重力加速度，，。求

(1)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小；

(2)線框從開始進(jìn)入至完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t；

(3)線框穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過程中電功率的最大值。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)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，機(jī)械能均勻減小，因此安培力為恒力，線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，在未進(jìn)入磁場(chǎng)前有

解得

(2)設(shè)線框的側(cè)邊長為，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程運(yùn)動(dòng)的距離為，根據(jù)功能關(guān)系，除重力之外的力所做的功等于物體機(jī)械能的變化，所以

因?yàn)槭莿蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以

解得

(3)線框剛出磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，線框電功率最大，設(shè)此時(shí)的速度為，則有

由

根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。如圖中AB是水平桌面，CD是一端帶有定滑輪的長木板，在其表面不同位置固定兩個(gè)光電門，小車上固定著一擋光片。為了補(bǔ)償小車受到的阻力，將長木板C端適當(dāng)墊高，使小車在不受牽引時(shí)沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。用一根細(xì)繩一端拴住小車，另一端繞過定滑輪掛一托盤，托盤中有一砝碼調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使細(xì)繩的拉力方向與長木板的上表面平行，將小車靠近長木板的C端某位置由靜止釋放，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。剛開始時(shí)小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤和砝碼的總質(zhì)量。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d，如圖乙所示，其讀數(shù)為_____cm；

(2)某次實(shí)驗(yàn)，小車先后經(jīng)過光電門1和光電門2時(shí)，連接光電門的計(jì)時(shí)器顯示擋光片的擋光時(shí)間分別為t1和t2，此過程中托盤未接觸地面。已知兩個(gè)光電門中心之問的間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a（______）（結(jié)果用字母d、t1、t2、L表示）；

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中保持小車總質(zhì)量不變，增加托盤中砝碼的個(gè)數(shù)，并將托盤和砝碼的總重力當(dāng)做小車所受的合力F，通過多次測(cè)量作出aF圖線，如圖丙中實(shí)線所示。試分析上部明顯偏離直線的原因是_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程 3 V，內(nèi)阻 3 kΩ)；電流表 (量程0.5 A，內(nèi)阻 0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動(dòng)變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干．

(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_____．

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示．

圖(a)　　　　　　　　　　　圖(b)

由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻　________(填“增大”、“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率　________(填“增大”、“不變”或“減小”)．

(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率．閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為　________W，最大功率為　________W(結(jié)果均保留2位小數(shù))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平直桿OP右端固定于豎直墻上的O點(diǎn)，長為的輕繩一端固定于直桿P點(diǎn)，另一端固定于墻上O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)，OP長為，重為8N的鉤碼由光滑掛鉤掛在輕繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則輕繩的彈力大小為　　

A. 10N B. 8N C. 6N D. 5N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（　　）

A.氣體壓強(qiáng)本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

B.氣體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈，所有分子的速率都增大

C.一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)不變，溫度升高時(shí)，分子間的平均距離一定增大

D.氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象說明涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性

E.外界對(duì)氣體做正功，氣體的內(nèi)能一定增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長為2cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與ABC構(gòu)成的平面的夾角為，電勢(shì)φA=φB=4V，φC=1V，下列說法正確的是（　　）

A.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m

C.將一個(gè)正電荷從A點(diǎn)沿直線移到C點(diǎn)，它的電勢(shì)能一直增大

D.將一個(gè)正電荷從A點(diǎn)沿直線移到B點(diǎn)，它的電勢(shì)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】人造地球衛(wèi)星可在高度不同的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，表面重力加速度為g，萬有引力恒量為G，則下述關(guān)于人造地球衛(wèi)星的判斷正確的是（　�。�

A.所有繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行周期都應(yīng)小于

B.所有繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度都不超過

C.所有衛(wèi)星軌道都為圓形

D.地球同步衛(wèi)星可相對(duì)地面靜止在廣州的正上空

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，直線MN為空氣與水的分界線，P為分界線上的一點(diǎn)，兩束單色光a、b分別從空氣和水中射向P點(diǎn)，入射角均為60°，此時(shí)a的折射光線與法線夾角為30°，b恰好發(fā)生全反射，下列說法正確的是_______。

A.a、b的折射率之比為2: 1

B.a、b在水中的傳播速率之比為2:3

C.通過相同的狹縫時(shí)，b光的衍射現(xiàn)象更明顯

D.用完全相同的實(shí)驗(yàn)裝置，a光進(jìn)行雙縫干沙實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的干涉條紋間距大于b光

E.a、b光都可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形線框PQMN固定在一絕緣斜面上，PQ長為L，PN長為4L，其中長邊由單位長度電阻為r0的均勻金屬條制成，短邊MN電阻忽略不計(jì)，兩個(gè)短邊上分別連接理想電壓表和理想電流表。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直斜面向上，一與長邊材料、粗細(xì)完全相同的金屬桿與線框接觸良好，在沿導(dǎo)軌向上的外力作用下，以速度v從線框底端勻速滑到頂端。已知斜面傾角為θ，不計(jì)一切摩擦。則下列說法中正確的是（　�。�

A.金屬桿上滑過程中電流表的示數(shù)先變大后變小

B.作用于金屬桿的外力一直變大

C.金屬桿運(yùn)動(dòng)到長邊正中間時(shí)，電壓表示數(shù)為

D.當(dāng)金屬桿向上運(yùn)動(dòng)到距線框底端3.5L的位置時(shí)，金屬桿QM、PN上消耗的總電功率最大

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