【題目】如圖所示,足夠長的粗糙斜面與水平面成θ37°角放置,在斜面上虛線aa′bb′與斜面底邊平行,且間距為d0.1m,在aa′、bb′圍成的區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B1T;現(xiàn)有一質(zhì)量為m10g,總電阻為R,邊長也為d0.1m的正方形金屬線圈MNPQ,其初始位置PQ邊與aa′重合,現(xiàn)讓金屬線圈以一定初速度沿斜面向上運動,當金屬線圈從最高點返回到磁場區(qū)域時,線圈剛好做勻速直線運動.已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ0.5,不計其他阻力,求:(取sin37°0.6,cos37°0.8

1)線圈向下返回到磁場區(qū)域時的速度;

2)線圈向上離開磁場區(qū)域時的動能;

3)線圈向下通過磁場區(qū)域過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】12m/s;(20.1J30.004J

【解析】

試題(1)線框進入磁場時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:E=Bdv

電流:,

安培力:F=BId,

線框做勻速直線運動,由平衡條件得:mgsinθ=μmgcosθ+F,

解得:v=2m/s

2)線圈離開磁場最高點的距離為x,線圈離開磁場最高點時,由動能定理得:-mgxsinθ-μmgxcosθ=0-EK1

線圈從最高點進入磁場時,由動能定理得:mgxsinθ-μmgxcosθ=EK-0,

其中:

解得:EK1=0.1J;

3)線圈向下勻速通過磁場過程中,由能量守恒定律得:mg2dsinθ-μmg2dcosθ+W=0,

焦耳熱:Q=-W,

解得:Q=0.004J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是遠距離輸電的示意圖,變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機的輸出電壓恒定,輸電線上損耗的功率為PR,變壓器原副線圈的電壓以及電流用圖中的量表示.則當用戶用電處于高峰期時,下列說法正確的是(  )

A. U2變大 B. PR增大 C. U4變大 D. I1變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。

1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量________(填選項前的符號),間接地解決這個問題。

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點距地面的高度H

C.小球做平拋運動的射程

2)圖甲中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP。然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù),接下來要完成的必要步驟是_______(填選項前的符號)

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度H

D.分別找到m1m2相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OM,ON

3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為______________________________(用(2)中測量的量表示)。

4)經(jīng)測定,m1="45.0" g,m2="7.5" g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖乙所示。碰撞前、后m1的動量分別為p1p1',則p1:p1'=__________:11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2',則p1':p2'=11:__________。實驗結(jié)果說明,碰撞前、后總動量的比值_______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面,一帶電金屬滑塊以Ek0=30 J的初動能從斜面底端A沖上斜面,到頂端B時返回,已知滑塊從A滑到B的過程中克服摩擦力做功10 J,克服重力做功24 J,則(  )

A. 滑塊帶正電,上滑過程中電勢能減小4 J

B. 滑塊上滑過程中機械能增加4 J

C. 滑塊上滑到斜面中點時重力勢能增加14 J

D. 滑塊返回到斜面底端時動能為15 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,平行板電容器與電動勢為E的電源連接,下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將上極板豎直向上移動一小段距離,則

A. P點的電勢將降低

B. 極板帶電量將增加

C. 帶電油滴的電勢能將增大

D. 帶電油滴將豎直向上運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B,其方向垂直紙面向外.一個邊長也為a的等邊三角形導(dǎo)線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合,當它以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,框架EFG中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,若經(jīng)T/6線框轉(zhuǎn)到圖中的虛線位置,則在T/6時間內(nèi)(

A. 平均感應(yīng)電動勢大小等于

B. 平均感應(yīng)電動勢大小等于

C. 順時針方向轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電流方向為

D. 逆時針方向轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電流方向為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一額定電壓為2.8V、額定功率為0.56W的小燈泡,現(xiàn)要描繪這個小燈泡的伏安特性曲線.有下列器材可供選用.

A.電壓表(量程0~3V 內(nèi)阻約6kΩ)

B.電壓表(量程0~6V內(nèi)阻約20kΩ)

C.電流表(量程0~0.6A內(nèi)阻約0.5Ω)

D.電流表(量程0~200mA 內(nèi)阻約20Ω)

E.滑動變阻器(最大電阻10Ω,允許最大電流2A)

F.滑動變阻器(最大電阻200Ω,允許最大電流150mA)

G.三節(jié)干電池(電動勢約為4.5V)

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)為提高實驗的精確程度,電壓表應(yīng)選用__________;電流表應(yīng)選用__________;滑動變阻器應(yīng)選用__________.(以上均填器材前的序號)

(2)請在虛線框內(nèi)畫出描繪小燈泡伏安特性曲線的電路圖______________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象,下列說法正確的是( )

A. 只有入射光的波長大于使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長,才能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

B. 在光電效應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生的光電子的最大初動能跟入射光的頻率成正比

C. 產(chǎn)生的光電子最大初動能與入射光的強度成正比

D. 在入射光頻率一定時,單位時間內(nèi)從金屬中逸出的光電子個數(shù)與入射光的強度成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電場中的等勢面是一簇互相平行的平面,間隔均為d,各等勢面的電勢如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電微粒,以速度v0射入電場,v0的方向與水平方向成45°斜向上,要使質(zhì)點做直線運動,則:

(1)微粒帶何種電荷?電量是多少?

(2)在入射方向的最大位移是多少

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