【題目】如圖,在距離水平地面h=0.8 m的虛線(xiàn)的上方,有一個(gè)方向垂直于紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).正方形線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)l=0.2m,質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.08Ω.一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕光滑滑輪,一端連線(xiàn)框,另一端連一質(zhì)量M=0.2kg的物體A(A未在磁場(chǎng)中).開(kāi)始時(shí)線(xiàn)框的cd邊在地面上,各段繩都處于伸直狀態(tài),從如圖所示的位置由靜止釋放物體A,一段時(shí)間后線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),已知線(xiàn)框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框恰好做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)線(xiàn)框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)物體A恰好落地,此時(shí)將輕繩剪斷,線(xiàn)框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開(kāi)始下落,最后落至地面.整個(gè)過(guò)程線(xiàn)框沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)框平面始終處于紙面內(nèi),g取10 m/s2.求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(2)線(xiàn)框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)最高點(diǎn),用了多長(zhǎng)時(shí)間
(3)線(xiàn)框落地時(shí)的速度多大
【答案】(1)1T;(2)0.9s;(3)4m/s;
【解析】試題分析:(1)設(shè)線(xiàn)框到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小為v,由機(jī)械能守恒定律可得:
Mg(h-l)=mg(h-l)+(M+m)v2①
代入數(shù)據(jù)解得:v=2 m/s②
線(xiàn)框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流:I=③
線(xiàn)框恰好做勻速運(yùn)動(dòng),有:Mg=mg+IBl④
代入數(shù)據(jù)解得:B=1 T.⑤
(2)設(shè)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)之前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,有:h-l=vt1⑥
代入數(shù)據(jù)解得:t1=0.6 s⑦
線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng),所用時(shí)間:t2==0.1 s⑧
此后輕繩拉力消失,線(xiàn)框做豎直上拋運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間:t3==0.2 s⑨
線(xiàn)框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),所用時(shí)間:t=t1+t2+t3=0.9 s.⑩
(3)線(xiàn)框從最高點(diǎn)下落至磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變,線(xiàn)框所受安培力大小也不變,即
IBl=(M-m)g=mg
因此,線(xiàn)框穿出磁場(chǎng)過(guò)程還是做勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng).
由機(jī)械能守恒定律可得:m=mv2+mg(h-l)
代入數(shù)據(jù)解得線(xiàn)框落地時(shí)的速度:vt=4 m/s.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,由導(dǎo)體材料制成的閉合線(xiàn)框,曲線(xiàn)部分PNQ滿(mǎn)足函數(shù)y=0.5sin(0.5πx),其中x、y單位為m,x滿(mǎn)足0≤x≤2,曲線(xiàn)部分電阻不計(jì),直線(xiàn)部分PMQ的電阻為R=10Ω.將線(xiàn)框從圖示的位置開(kāi)始(t=0),以v=2m/s的速度勻速通過(guò)寬度為d=2m、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)有界磁場(chǎng),在線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A. 線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的時(shí)間為4s
B. 線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,PQ兩點(diǎn)間的最大電壓為1V
C. 線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱為0.1J
D. 線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,感應(yīng)電流變化規(guī)律為i=0.1sin(0.5πt)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)稱(chēng)為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為的新干電池、一個(gè)日光燈鎮(zhèn)流器自感線(xiàn)圈、開(kāi)關(guān)和幾根導(dǎo)線(xiàn)連成如圖所示的電路幾位做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手連成一排,首、尾兩位同學(xué)分別握住導(dǎo)線(xiàn)的A、B端,在開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí)就會(huì)使連成一排的同學(xué)都有觸電感覺(jué),則
A. 人有觸電感覺(jué)是在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間
B. 人有觸電感覺(jué)是在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間
C. 該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)樽愿芯(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)
D. 若增加拉手的人數(shù),觸電的感覺(jué)會(huì)變得不明顯
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,物體自 O點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A、B、C、D為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn),測(cè)得AB=2 m, BC=3 m,且物體通過(guò)AB、BC、CD所用的時(shí)間均為0.2 s,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體的加速度為20 m/s2
B.CD=4 m
C.OA之間的距離為1.125 m
D.OA之間的距離為1.5 m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,ABCD是一長(zhǎng)方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙規(guī)律變化,取垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向,圖中AB=AD=L,一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子以速度v0在t=0時(shí)從A點(diǎn)沿AB方向垂直磁場(chǎng)射入,粒子重力不計(jì)。則下列說(shuō)法中正確的是
A. 若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B. 若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上,則粒子運(yùn)動(dòng)中的加速度大小
C. 若要使粒子恰能沿DC方向通過(guò)C點(diǎn),則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
D. 若要使粒子恰能沿DC方向通過(guò)C點(diǎn),磁場(chǎng)變化的周期
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲乙兩車(chē)在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng),甲做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),乙做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。甲乙兩車(chē)的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 在t1時(shí)刻兩車(chē)速度相等
B. 從0到t1時(shí)間內(nèi),兩車(chē)走過(guò)的路程相等
C. 從t1到t2時(shí)間內(nèi),兩車(chē)走過(guò)的路程相等
D. 從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,兩車(chē)速度相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置,其間距d=1m,右端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值RL=8Ω的小燈泡L相連,金屬棒的電阻的電阻為r=2Ω,導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)有豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一金屬棒在恒力F=0.8N力作用下勻速通過(guò)磁場(chǎng)。(不考慮導(dǎo)軌的電阻,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸)。求:
(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大。
(2)小燈泡的電功率.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】單匝矩形線(xiàn)圈abcd邊長(zhǎng)分別為和,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻角速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別過(guò)ad邊和bc邊的中點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為圖為沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸觀察的情況,在該時(shí)刻線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到ab邊的速度方向與磁場(chǎng)方向夾角為,此時(shí)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將一空心導(dǎo)體放入勻強(qiáng)電場(chǎng)中穩(wěn)定后,電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示.A、D為電場(chǎng)中兩點(diǎn),B、C為導(dǎo)體表面兩點(diǎn).則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 同一帶電粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
B. 同一帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能
C. 一帶電的粒子沿著導(dǎo)體表面從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力不做功
D. B點(diǎn)的電勢(shì)低于D點(diǎn)的電勢(shì)
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