在水平桌面上放置一個(gè)半徑R＝0.5m的絕緣圓槽，小球可在槽中滑動(dòng)，槽的寬度遠(yuǎn)小于其半徑，如圖(甲)所示．設(shè)小球質(zhì)量m＝1.0×10－3kg，帶電荷量q＝＋5.0×10－3C．空間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間的變化如圖(乙)所示時(shí)，槽所在處產(chǎn)生感應(yīng)電場，其電場線半徑為R，逆時(shí)針方向(俯視)的閉合同心圓，電場大小E0＝E/2πR(其中E為感應(yīng)電動(dòng)勢)．現(xiàn)小球沿電場線方向滑到A點(diǎn)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.8T，槽的內(nèi)、外壁均不受壓力，當(dāng)小球經(jīng)0.2s轉(zhuǎn)過一圈再到A點(diǎn)時(shí)，槽外壁所受的壓力FN＝3.0×10－3N，求小球在滑行一周的過程中克服摩擦力所做的功．

答案：
解析：

 　　解：設(shè)小球第一次滑到A點(diǎn)時(shí)速度為v0，由牛頓第二定律，得

　　解：設(shè)小球第一次滑到A點(diǎn)時(shí)速度為v0，由牛頓第二定律，得

m＝B0qv0，   ①

　　設(shè)小球第二次滑到A點(diǎn)時(shí)速度為v，此時(shí)小球沿半徑方向受洛倫茲力和壓力作用，由牛頓第二定律，得

FN＋Bqv＝mv2/R，   ②

　　槽所在處產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

E＝πR2   ③

　

　　則感應(yīng)電場

E0＝   ④

　　小球運(yùn)動(dòng)一圈過程中，感應(yīng)電場力做功為

W＝qE0·2πR＝qπR2，   ⑤

　　小球運(yùn)動(dòng)一圈過程中，摩擦力做功Wf，由動(dòng)能定理得

W＋Wf＝mv2－m，   ⑥

　　將①②⑤式代入⑥式，并代入數(shù)據(jù)：

　　　　　　   q＝＋5.0×10－3C，  m＝1.0×10－3kg，R＝0.5m，B0＝0.8T

　　　　　　  FN＝3.0×10－3C，＝1T/s，B＝B0＋t＝(0.8＋0.2×1)T＝1T．

　　解得　　　　   Wf＝－1.4×10－3J．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在水平桌面上放置一個(gè)空玻璃杯，它的底面積為0.01m2，它對桌面的壓強(qiáng)為200Pa．
（1）求玻璃杯的重力大�。�
（2）在玻璃杯中裝入1kg水后，水對杯底的壓強(qiáng)為900Pa，求水的深度；并通過計(jì)算推測出玻璃杯的大致形狀是右圖中（a）、（b）、（c）的哪一種？
（水的密度為，取g=10N/kg，杯壁的厚度可忽略）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易研究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，離開桌邊后做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（用來調(diào)節(jié)木板高度的支架在圖中未畫出），木板上放一張白紙，白紙上面有復(fù)寫紙以記錄鋼球的落點(diǎn)．桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方懸掛一條鉛重錘．
（1）除了上述實(shí)驗(yàn)器材，還需要的器材有
刻度尺
刻度尺
．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①調(diào)節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開桌面時(shí)球心的豎直距離為一確定值h
②小球從斜面某一位置無初速度釋放，測量小球落點(diǎn)Pl與鉛垂線之間的距離為x1
③調(diào)節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開桌面時(shí)球心的豎直距離為一確定值4h
④小球從斜面同一位置無初速度釋放，測量小球落點(diǎn)P2與鉛垂線之間的距離為x2
（3）數(shù)據(jù)處理：若x1、x2滿足關(guān)系
x2=2x1
x2=2x1
．則說明小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示：在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上滾下，滾過桌面后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)在鋼球拋出后經(jīng)過的地方，水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫）木板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)，桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條鉛垂線．
（1）要完成本實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是
刻度尺
刻度尺

（2）利用本實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的探究，下列說法正確的是：
ACD
ACD

A．每次實(shí)驗(yàn)過程中，鋼球必須從同一位置由靜止?jié)L下
B．實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面必須是光滑的
C．若已知鋼球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
D．若已知鋼球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?安慶二模）
Ⅰ．如圖1是“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，已知交流電源的頻率是50HZ，紙帶上每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則在打D點(diǎn)時(shí)，小車的速度是
0.23
0.23
m/s，如果小車系在紙帶的F端，那么小車將做
勻減速
勻減速
直線運(yùn)動(dòng)（填“勻加速”或“勻減速”）．
Ⅱ． 某同學(xué)用如圖2所示電路測量一毫安表的內(nèi)阻，現(xiàn)提供器材如下：
a．待測毫安表（量程為3mA，內(nèi)阻約300Ω）
b．電源（電動(dòng)勢約3V，內(nèi)阻不計(jì)）
c．定值電阻R0（作保護(hù)電阻用，阻值有400Ω、800Ω、2000Ω三個(gè)電阻備選）
d．電阻箱R
e．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）為了保護(hù)整個(gè)電路，定值電阻R0應(yīng)選
800
800
Ω阻值的電阻；
（2）該同學(xué)先把電阻箱調(diào)到最大值，閉合開關(guān)S，接著調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值為R1時(shí)，毫安表的指針指在滿刻度的三分之一處，再調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值為R2時(shí)，毫安表的指針指在滿刻度的三分之二處，則毫安表的內(nèi)阻RA=
RA=R1-2R2-R0
RA=R1-2R2-R0
（用R0、R1、R2表示）．
Ⅲ． 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖3所示：在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上滾下，滾過桌面后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方，水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫）木板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)，桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條鉛垂線．
（1）要完成本實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是
刻度尺
刻度尺
；
（2）利用本實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的探究，下列說法正確的是：
ACD
ACD

A．每次實(shí)驗(yàn)過程中，鋼球必須從同一位置由靜止?jié)L下
B．實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面必須是光滑的
C．若已知鋼球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
D．若已知鋼球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平桌面上放置一個(gè)立方體容器，其中的S為一點(diǎn)光源，MN為一平面鏡．點(diǎn)光源發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后在天花板PM上形成一光斑，現(xiàn)要使這一光斑的面積變小些，下面措施中可行的是（　�。�

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同步練習(xí)冊答案