【題目】如圖所示,水平地面上方有一高度為H、界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。矩形導(dǎo)線框abcd在磁場上方某一高度處,導(dǎo)線框ab邊長為l1,bd邊長為l2,導(dǎo)線框的質(zhì)量為m,電阻為R。磁場方向垂直于線框平面,磁場高度H>l2。線框從某高處由靜止落下,當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場時,線框的加速度方向向下、大小為;當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場時,線框的加速度方向向上、大小為。運動過程中,線框平面位于豎直平面內(nèi),上、下兩邊始終平行PQ?諝庾枇Σ挥嫞亓铀俣葹g。求:
(1)線框開始下落時cd邊距離磁場上邊界PQ的高度h;
(2)cd邊剛離開磁場時,電勢差Ucd
(3)從線框的cd邊進(jìn)入磁場至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場過程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(4)從線框的cd邊進(jìn)入磁場至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場的過程中,通過線框?qū)Ь某一橫截面的電荷量q。
【答案】(1);(2);
(3);(4)。
【解析】
試題分析:(1)cd邊剛進(jìn)入磁場時,設(shè)其速度為v,
則F安=,由牛頓第二定律可得mg-F安=m×,解之得v=,故高度h==;
(2)cd邊剛離開磁場時,設(shè)其感應(yīng)電動勢為E,即ab邊產(chǎn)生的電動勢。
則F安′=,由牛頓第二定律可得F安′-mg=m×,解之得E=,線框的速度v′=;
由右手定則判斷出感應(yīng)電流是由b到c的,故由歐姆定律得,
電勢差Ucd=-=-;
(3)ab邊剛進(jìn)入磁場時至cd邊出磁場時,線圈自由下落,故由v′2-vb2=2g(H-l2),
代入解之得vb2=v′2-2g(H-l2),則從線框的cd邊進(jìn)入磁場至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場過程中,由功關(guān)系得:mgl2-Q=,則;
(4)通過線框?qū)Ь某一橫截面的電荷量q=It==。
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【題目】如圖所示,總質(zhì)量為m的滑雪者以初速度V0沿傾角為θ的斜面向上自由滑行,雪橇與斜面間動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,假設(shè)斜面足夠長.不計空氣阻力。
試求:
(1)滑雪者沿斜面上滑的加速度大小.
(2)滑雪者沿斜面上滑的最大距離.
(3)若滑雪者滑至最高點后掉轉(zhuǎn)方向向下自由滑行,求沿斜面自由下滑的加速度大小.
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【題目】如圖,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點,四點處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ.一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中,電場力所做的負(fù)功相等.則( )
A.直線a位于某一等勢面內(nèi),φM>φQ
B.直線c位于某一等勢面內(nèi),φM>φN
C.若電子由M點運動到Q點,電場力做正功
D.若電子由P點運動到Q點,電場力做負(fù)功
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【題目】如圖甲所示,一個圓形線圈匝數(shù)n = 1000匝、面積S = 2×10-2m2、電阻r =1Ω。在線圈外接一阻值為R = 4Ω的電阻。把線圈放入一個勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直線圈平面向里,磁場的磁感強(qiáng)度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。求:
(1)0 ~ 4s內(nèi),回路中的感應(yīng)電動勢;
(2)t = 5s時,a、b兩點哪點電勢高;
(3)t = 5s時,電阻兩端的電壓U 。
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【題目】如圖甲所示,直線AB是某電場中的一條電場線.若有一電子僅在電場力的作用下以某一初速度沿直線AB由A運動到B,其速度圖象如圖乙所示,下列關(guān)于A、B兩點的電場強(qiáng)度EA、EB和電勢φA、φB,以及電子在A、B兩點所具有的電勢能EPA、EPB和動能EKA、EKB,以下判斷正確的是( )
A. EA>EB B. φA>φB C. EPA>EPB D. EKA>EKB
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【題目】如圖所示,傾角為37°的斜面長L=1.9m,在斜面底端正上方的O點將一小球以速度v0=3m/s的速度水平拋出,與此同時靜止釋放在頂端的滑塊,經(jīng)過一段時間后小球恰好能夠以垂直斜面的方向擊中滑塊.(小球和滑塊均視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)小球從拋出到達(dá)斜面所用時間;
(2)拋出點O離斜面底端的高度;
(3)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.
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【題目】如圖(a)所示,水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m,板長L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間,距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏,現(xiàn)在AB板間加如圖(b)所示的方波形電壓,已知U0=1.0×102V,在擋板的左側(cè),有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板,粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電荷量q=1.0×10-2C,速度大小均為v0=1.0×104m/s,帶電粒子的重力不計,
則:(1)求帶電粒子在電場中的運動時間;
(2)求在t=0時刻進(jìn)入的粒子打在熒光屏上的位置到O點的距離;
(3)若撤去擋板,求熒光屏上出現(xiàn)的光帶長度。
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【題目】某實驗小組用圖所示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系”。
(1)實驗中甲、乙兩同學(xué)用兩種不同的方法來實現(xiàn)橡皮筋對小車做功的變化.
甲同學(xué):通過改變橡皮筋的形變量來實現(xiàn)做功的變化.
乙同學(xué):把多變相同的橡皮筋并在一起,并把小車?yán)较嗤恢冕尫,通過改變橡皮筋的條數(shù)來實現(xiàn)對小車做功的變化。
你認(rèn)為 (填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法可行.
(2)為平衡小車運動過程中受到的阻力,應(yīng)該采用下面所述方法中的 (填入選項前的字母代號)
A.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車能夠自由下滑
B.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在橡皮條作用下開始運動
C.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,給小車一初速度,讓拖著紙帶的小車勻速下滑
D.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓拖著紙帶的小車自由下滑
(3)下圖是該實驗小組在實驗過程中打出的一條紙帶,已知打點計時器連接的電源的頻率為50Hz,則橡皮筋恢復(fù)原長時小車的速度為 m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
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