【題目】如圖所示,由粗細(xì)均勻、同種金屬導(dǎo)線構(gòu)成的長方形線框abcd放在光滑的水平桌面上,線框邊長分別為L2L,其中ab段的電阻為R。在寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向豎直向下。線框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域,線框平面始終與磁場方向垂直。求:

(1)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場時,回路中的電流I

(2)線框進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中,拉力的沖量IF的大;

(3)線框進(jìn)入和離開磁場的整個過程中,bc邊金屬導(dǎo)線上產(chǎn)生的電熱Qbc。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)cd邊在進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

整個回路的總電阻為

則回路中的電流為

(2)為維持線框勻速運動,外力應(yīng)始終等于安培力,即

線框所受安培力為

線框進(jìn)入磁場區(qū)域所耗時間為

因此拉力沖量大小為

(3)線框進(jìn)入和離開磁場整個過程耗時

則整個過程中bc段金屬導(dǎo)線上產(chǎn)生的電熱為

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一軌道由半徑R=2m的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BCB點平滑連接而成,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球從A點正上方處的O點由靜止釋放,小球經(jīng)過圓弧上的B點時,軌道對小球的支持力大小FN=18N,最后從C點水平飛離軌道,落到水平地面上的P點。已知B點與地面間的高度h=3.2m,小球與BC段軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小球運動過程中可視為質(zhì)點,不計空氣阻力,g10 m/s2, 求:

1)小球運動至B點時的動量;

2)小球在圓弧軌道AB上運動過程中克服摩擦力所做的功Wf;

3)水平軌道BC的長度L多大時,小球落點PB點的水平距最大。

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【題目】一個擋板固定于光滑水平地面上,截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上,半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間,沒有與地面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,F(xiàn)在對甲施加一個水平向左的力F,使甲沿地面緩慢地移動,直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對擋板的壓力為F1,乙對甲的壓力為F2,甲對地壓力為F3,在此過程中(  )

A.F1緩慢增大,F2緩慢增大,F3緩慢增大

B.F1緩慢增大,F2緩慢減小,F3緩慢減小

C.F1緩慢減小,F2緩慢增大,F3保持不變

D.F1緩慢減小,F2緩慢減小,F3保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則(

A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大

B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大

C.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時,a光的飽和電流大

D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級能量差大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電影《流浪地球》講述的是面對太陽快速老化膨脹的災(zāi)難,人類制定了“流浪地球”計劃,這首先需要使自轉(zhuǎn)角速度大小為的地球停止自轉(zhuǎn),再將地球推移出太陽系到達(dá)距離太陽最近的恒星(比鄰星)。為了使地球停止自轉(zhuǎn),設(shè)想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發(fā)動機(jī),如下圖所示(N較大,圖中只畫出了4個)。假設(shè)每臺發(fā)動機(jī)均能沿赤道的切線方向提供大小恒為F的推力,該推力可阻礙地球的自轉(zhuǎn)。已知描述地球轉(zhuǎn)動的動力學(xué)方程與描述質(zhì)點運動的牛頓第二定律方程F=ma具有相似性,為,其中M為外力的總力矩,即外力與對應(yīng)力臂乘積的總和,其值為NFRI為地球相對地軸的轉(zhuǎn)動慣量;β為單位時間內(nèi)地球的角速度的改變量。將地球看成質(zhì)量分布均勻的球體,下列說法中正確的是( 。

A.F=ma的類比中,與質(zhì)量m對應(yīng)的物理量是轉(zhuǎn)動慣量I,其物理意義是反映改變地球繞地軸轉(zhuǎn)動情況的難易程度

B.β的單位為rad/s

C.地球自轉(zhuǎn)剎車過程中,赤道表面附近的重力加速度逐漸變小

D.地球停止自轉(zhuǎn)后,赤道附近比兩極點附近的重力加速度大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一正方形單匝線框架放在光滑絕緣的水平面上,在水平向右的拉力作用下從圖示位置由靜止開始始終向右做勻加速運動,線框右側(cè)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域足夠大,線框的右邊始終與磁場的邊界平行,線框的質(zhì)量為1kg,電阻為,整個運動過程中,拉力的大小隨時間變化如圖乙所示,則

A. 線框運動的加速度為5m/s

B. 線框剛好完全進(jìn)入磁場的時刻為t=1.2s

C. 線框的邊長為0.55m

D. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.1T

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【題目】2022年,北京將與張家口一同舉辦第24屆冬奧會。俯式冰撬(又叫鋼架雪車)是冬奧會的比賽項目之一,其賽道可簡化為長度為,起點和終點高度差為的斜坡,比賽時,觸發(fā)信號燈亮起后,質(zhì)量為的運動員從起點開始,以,平行賽道的恒力推動質(zhì)量的冰橇開始沿斜坡向下運動,出發(fā)內(nèi)發(fā)生的位移為8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點。設(shè)運動員登上冰橇前后冰橇速度不變,不計空氣阻力(取賽道傾角余弦值為1,正弦值為0.1,),求:

(1)冰橇與賽道間的動摩擦因數(shù)及比賽中運動員的最大速度;

(2)運動員登上冰橇與冰撬一起沿直線運動直到終點的過程中合外力對運動員及冰橇構(gòu)成的系統(tǒng)所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究大氣現(xiàn)象時可把溫度、壓強(qiáng)相同的一部分氣體叫做氣團(tuán)。氣團(tuán)直徑達(dá)幾千米,邊緣部分與外界的熱交換對整個氣團(tuán)沒有明顯影響,氣團(tuán)在上升過程中可看成是一定質(zhì)量理想氣體的絕熱膨脹,設(shè)氣團(tuán)在上升過程中,由狀態(tài)p1、V1T1)絕熱膨脹到狀態(tài)IIp2、V2T2)。倘若該氣團(tuán)由狀態(tài)Ip1、V1、T1)作等溫膨脹到p3、V3T3),試回答:

(1)下列判斷正確的是_______。

A.p3p1 B.p3p2 C.T1T2 D.T1<T2

(2)若氣團(tuán)在絕熱膨脹過程中對外做的功為W1,則其內(nèi)能變化=____;若氣團(tuán)在等溫膨脹過程中對外做的功為W2,則其內(nèi)能變化ΔE2=____。

(3)氣團(tuán)體積由V1變化到V2時,則氣團(tuán)在變化前后的密度比為 ,分子間平均距離之比為______。

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