【題目】如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面abcd上有一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上下有邊界且與斜面底邊cd平行，虛線為磁場(chǎng)的邊界線．在斜面上有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為R=0.27Ω、邊長(zhǎng)為L=60cm的正方形金屬線框，相距s=90cm．將線框從靜止開(kāi)始釋放，沿斜面滑下，線框底邊始終與斜面底邊平行．若線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好能做勻速運(yùn)動(dòng)．求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（2）若線框的下邊從進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間為t=0.6s，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度l為多少？

（3）若線框上邊框穿出磁場(chǎng)前也已勻速運(yùn)動(dòng)，則線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中能產(chǎn)生多少的焦耳熱．（重力加速度g=10m/s2）

【答案】（1）（2） （3）

【解析】（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)底邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，則

由動(dòng)能定理得mv2=mgssinθ得 v=3m/s

線框底邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=IR

畫出線框受力的側(cè)視圖如圖所示．勻速運(yùn)動(dòng)，有：mgsinθ=BIL

聯(lián)立解得：B=0.5T

（2）線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力，而做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a=gsinθ=5m/s2

勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1==0.2s

勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t2=t-t1=0.4s

勻加速運(yùn)動(dòng)的距離為：x=υt2+at22=1.6m

磁場(chǎng)區(qū)域的寬度 l=L+x=2.2m

（3）上邊框穿出磁場(chǎng)前也已勻速運(yùn)動(dòng)，則穿出磁場(chǎng)的速度仍為 v=3m/s

根據(jù)能量守恒可得 Q=mg（S+l+L）sinθ-mv2=2.8J

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】科學(xué)家們推測(cè)，太陽(yáng)系的第十六顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽(yáng)的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說(shuō)是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”．由以上信息可以確定（ ）

A. 這顆行星的公轉(zhuǎn)周期和地球相等

B. 這顆行星的半徑等于地球的半徑

C. 這顆行星的密度等于地球的密度

D. 這顆行星上同樣存在著生命

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年1月，我國(guó)“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星正式進(jìn)入應(yīng)用研究．在量子理論中，有共同來(lái)源的兩個(gè)微觀粒子，不論它們相距都遠(yuǎn)，它們總是相關(guān)的，一個(gè)粒子狀態(tài)的變化會(huì)立即影響到另一個(gè)粒子，這就是所謂的量子糾纏．

（1）關(guān)于量子理論，下列說(shuō)法中正確的有____．

A．玻爾氫原子理論，第一次提出了能量量子化的觀念

B．愛(ài)因斯坦研究光電效應(yīng)提出光子說(shuō)，光子說(shuō)屬于量子理論的范疇

C．量子理論中，實(shí)物粒子具有波粒二象性

D．微觀粒子在受力狀況和初速度確定的前提下，可以確定它此后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置

（2）設(shè)一對(duì)靜止的正、負(fù)電子湮滅后產(chǎn)生兩個(gè)光子A和B，已知電子質(zhì)量為m，真空中光速為c，普朗克常量為h，則光子A的頻率是____；若測(cè)量得光子A的波長(zhǎng)為λ，則光子B的動(dòng)量大小為____．

（3）原子核的能量也是量子化的， 能發(fā)生β衰變產(chǎn)生新核，處于激發(fā)態(tài)的新核的能級(jí)圖如圖所示．

①寫出發(fā)生β衰變的方程；

②發(fā)生上述衰變時(shí)，探測(cè)器能接收到γ射線譜線有幾條？求出波長(zhǎng)最長(zhǎng)γ光子的能量E．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量m＝1kg的小物塊以初速度v0＝4m/s從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC.O點(diǎn)為圓弧的圓心，θ＝60°，軌道半徑R＝0.8m，圓弧軌道與水平地面上長(zhǎng)為L＝2.4m的粗糙直軌道CD平滑連接．小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞．重力加速度取g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)．求：

(1)小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C的過(guò)程中，重力做的功WG；

(2)小物塊第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)，圓弧軌道對(duì)物塊的支持力FN；

(3)若小物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话�，且只發(fā)生一次碰撞，那么小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，做出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示。

（1）此玻璃的折射率計(jì)算式為n=__________（用圖中的表示）；

（2）如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減少誤差，應(yīng)選用寬度_____（選填“大”或“小”）的玻璃磚來(lái)測(cè)量。

（3）甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面aa′ 和bb′ 后,不小心碰了玻璃磚使它向aa′ 方向平移了少許,如圖甲所示。則他測(cè)出的折射率將____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

（4）乙同學(xué)在畫界面時(shí),不小心將兩界面aa′、bb′ 間距畫得比玻璃磚寬度大些,如圖乙所示,則他測(cè)得的折射率____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，滑雪者從山上處以水平速度飛出，經(jīng)時(shí)間落在山坡上處時(shí)速度方向剛好沿斜坡向下，接著從處沿直線自由滑下，又經(jīng)時(shí)間到達(dá)坡上的處，斜坡與水平面夾角為，不計(jì)摩擦阻力和空氣阻力，則從到的過(guò)程中，滑雪者水平、豎直兩方向的分速度、隨時(shí)間變化的圖像是（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，傾角為的光滑斜面與光滑的半圓形軌道光滑連接于B點(diǎn)，固定在水平面上，在半圓軌道的最高點(diǎn)C裝有壓力傳感器，整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)，一小球自斜面上距底端高度為H的某點(diǎn)A由靜止釋放，到達(dá)半圓最高點(diǎn)C時(shí)，被壓力傳感器感應(yīng)，通過(guò)與之相連的計(jì)算機(jī)處理，可得出小球?qū)點(diǎn)的壓力F，改變H的大小，仍將小球由靜止釋放，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)得到不同的F值，將對(duì)應(yīng)的F與H的值描繪在F-H圖像中，如圖所示，則由此可知

A．圖線的斜率與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)

B．b點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值與物塊的質(zhì)量成正比

C．a的坐標(biāo)與物塊的質(zhì)量無(wú)關(guān)

D．只改變斜面傾角，a、b兩點(diǎn)的坐標(biāo)均不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)自主研制的“神州七號(hào)”載人飛船于2008年9月25日21時(shí)10分04秒，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。第583秒火箭將飛船送到近地點(diǎn)200kin，遠(yuǎn)地點(diǎn)350km的橢圓軌道的人121，箭船分離。21時(shí)33分變軌成功，飛船進(jìn)入距地球表面約343km的圓形預(yù)定軌道，繞行一周約90分鐘。下列關(guān)于“神州七號(hào)”載人飛船在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的說(shuō)法中正確的是 （ ）

A．“神州七號(hào)”載人飛船在圓形軌道上飛行的線速度比第一宇宙速度大

B．飛船由于完全失重，飛船中的宇航員不再受到重力的作用

C．當(dāng)飛船要離開(kāi)圓形軌道返回地球時(shí)，要啟動(dòng)助推器讓飛船速度減小

D．飛船繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，其末端連接等寬的四分之一圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑r=0.41m，導(dǎo)軌的間距為L=0.5m，導(dǎo)軌的電阻與摩擦均不計(jì)．在導(dǎo)軌的頂端接有阻值為R1=1.5Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T．現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、電阻R2=0.5Ω、質(zhì)量m=1.0kg的金屬棒.金屬棒在水平拉力F作用下，從圖中位置ef由靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻，F0=1.5N，經(jīng)2.0s運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)撤去拉力，棒剛好能沖到最高點(diǎn)ab，(重力加速度g=10m/s2)．求：

（1）金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)電壓表的讀數(shù)；

（3）金屬棒從cd 運(yùn)動(dòng)到ab過(guò)程中電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱.

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同步練習(xí)冊(cè)答案