【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(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)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(shí)，ab、cd邊始終與磁場(chǎng)邊界保持平行。以地面為零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）線框的邊長(zhǎng)l＇

（3）線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)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(chǎng)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(chǎng)的過(guò)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(shí)機(jī)械能線性減小，說(shuō)明安培力也為恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。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(chǎng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)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(chǎng)時(shí)速度為v1 則：

解得v1=1.2m/s

在線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，安培力，

可解得：B2l2= 0.01

線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛要穿出磁場(chǎng)：

解得v2=1.6m/s

所以線框內(nèi)的最大電功率：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車(chē)在牽引力作用下沿半徑為R的弧形路面勻速率上行，小車(chē)與路面間的阻力大小恒定，則上行過(guò)程中

A. 小車(chē)處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零

B. 小車(chē)受到的牽引力逐漸增大

C. 小車(chē)受到的牽引力對(duì)小車(chē)做的功一定大于小車(chē)重力勢(shì)能的增加量

D. 小車(chē)重力的功率逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓U如圖所示。副線圈僅接入一個(gè)10 Ω的電阻，則(　　)

A. 流過(guò)電阻的電流是20 A

B. 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V

C. 經(jīng)過(guò)1 分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J

D. 變壓器的輸入功率是1×103 W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門(mén)、滑塊和沙桶等組成．光電門(mén)可以測(cè)出滑塊分別通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間△t1和△t2，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)間的距離L，游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，另用天平測(cè)出滑塊和沙與沙桶的質(zhì)量分別為M和m，回答下列問(wèn)題：

①測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為_____ mm．

②若用該裝置來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律，以下說(shuō)法不正確的是_____．

A．該裝置可以不平衡摩擦力也不需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

B．如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間△t1和△t2必相等

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次在同一條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)取擋光片通過(guò)兩光電門(mén)時(shí)間的平均值以減小偶然誤差

③若用此裝置中滑塊受到線的拉力即合外力F 可用M、m、L和時(shí)間△t1和△t2表示為F＝_____．

④通過(guò)計(jì)算比較發(fā)現(xiàn)滑塊受到的線的拉力F與沙和沙桶的重力不相等且相差較大，是因?yàn)?/span>_____．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一半徑為R的圓柱體放置在水平桌面上，圓柱體由折射率為的透明材料制成，截面如圖所示。一束光線平行于桌面射到圓柱表面上，入射角為60°，射入圓柱體后再?gòu)呢Q直表面射出（不考慮光在豎直表面內(nèi)的反射）。已知真空中的光速為c，求：

①光進(jìn)入圓柱體時(shí)的折射角；

②光在圓柱體中傳播的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平面上放有截面為圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，對(duì)A施加一個(gè)水平向左的力F，使A緩慢地向左移動(dòng)少許，在這一過(guò)程中（　�。�

A. 墻壁對(duì)B的彈力先減小后增大B. A對(duì)B的彈力一直增大

C. A受到的摩擦力一直增大D. A受到的地面支持力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開(kāi)始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無(wú)彈力），物塊A到OO′軸的距離為物塊B到OO′軸距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，從繩子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. B受到的靜摩擦力一直增大B. B受到的靜摩擦力是先增大后減小再增大

C. A受到的靜摩擦力是先增大后減小D. A受到的合外力一直在增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】礦井中的升降機(jī)以5m/s的速度豎直向上勻速運(yùn)行,某時(shí)刻一螺釘從升降機(jī)底板松脫,經(jīng)過(guò)3s升降機(jī)底板上升至井口,此時(shí)松脫的螺釘剛好落到井底,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是

A. 螺釘松脫后做自由落體運(yùn)動(dòng)

B. 礦井的深度為45m

C. 螺釘落到井底時(shí)的速度大小為25m/s

D. 螺釘隨升降機(jī)從井底出發(fā)到落回井底共用時(shí)6s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子在A點(diǎn)以大小為v1的速度射入電場(chǎng)，沿如圖軌跡到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為v2，且速度與等勢(shì)面平行，A、B連線長(zhǎng)為L，連線與等勢(shì)面間的夾角為θ，不計(jì)粒子受到的重力，則（ ）

A. v1大于v2

B. 等勢(shì)面b的電勢(shì)比等勢(shì)面c的電勢(shì)高

C. 粒子從A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)間為

D. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

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