【題目】如圖甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只單匝正方形金屬框，現(xiàn)被一根絕緣絲線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知金屬框的質(zhì)量為m=0.2kg，邊長(zhǎng)L=1m，金屬框的總電阻為0.8Ω，金屬框的上半部分處在一方向垂直框面向里的有界磁場(chǎng)中(磁場(chǎng)均勻分布)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，金屬框下半部分在磁場(chǎng)外，絲線能承受的最大拉力F=4N。從t=0時(shí)刻起，測(cè)得經(jīng)過(guò)t=5s絲線剛好被拉斷，金屬框由靜止開(kāi)始下落。金屬框在下落過(guò)程中上邊框離開(kāi)磁場(chǎng)前已開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬框始終在豎直平面內(nèi)，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0；

(2)由絲線剛好被拉斷到金屬框上邊框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1）4 T（2）0.999 J

【解析】（1）由楞次定律可知，0~5s時(shí)間內(nèi)金屬框中感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍才嗔ο蛳?/span>.

感應(yīng)電流大小為I=

5 s時(shí)受到的安培力為F1=B0IL

t=5 s絲線剛好被拉斷，則F= B0IL+mg

聯(lián)立解得B0=4 T

（2）由題意可知5s后磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0不變，金屬框在上邊框離開(kāi)磁場(chǎng)前做勻速運(yùn)動(dòng)，

即mg= B0I1L

設(shè)此時(shí)金屬框的下落速度為v，則E1=B0Lv

由閉合歐姆定律可得I1=

由能量守恒可得=mv2+Q

聯(lián)立解得Q =0.999 J

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】如圖所示，ABCD是豎直面內(nèi)的正方形，A、B兩點(diǎn)放置等量的異種電荷，在BC的中點(diǎn)F放置與B點(diǎn)電荷電性相同的電荷，豎直光滑的絕緣直桿與AB、CD邊的垂直平分線重合，G、H分別是CD、AB的中點(diǎn)，在桿上套有一帶電小球，小球的帶電電性與F處點(diǎn)電荷的電性相反，將帶電小球在G點(diǎn)處由靜止釋放，忽略帶電小球?qū)﹄妶?chǎng)的影響，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小球在G點(diǎn)的電勢(shì)能與在H點(diǎn)的電勢(shì)能相等

B. 小球在O點(diǎn)的加速度為g

C. 小球在H點(diǎn)的速度為零

D. 小球在G點(diǎn)和H點(diǎn)的機(jī)械能相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝，線圈總電阻為1Ω，外接電阻R=9Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈的中軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=50 rad/s，求：

（1）線圈從圖示位置（線圈平面與磁感線垂直）開(kāi)始計(jì)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式；

（2）電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術(shù)取得勝利，即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn)，到底線附近進(jìn)行傳中。如圖所示，某足球場(chǎng)長(zhǎng)90 m、寬60 m。現(xiàn)一攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為8 m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為m/s2。試求：

（1）足球從開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到底線需要多長(zhǎng)時(shí)間；

（2）足球開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，該前鋒隊(duì)員在邊線中點(diǎn)處沿邊線向前追趕足球，他的啟動(dòng)過(guò)程可以視為從靜止出發(fā)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所能達(dá)到的[最大速度為6 m/s，并能以最大速度做勻速運(yùn)動(dòng)，若該前鋒隊(duì)員要在足球越過(guò)底線前追上足球，他加速時(shí)的加速度應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，AB邊長(zhǎng)度為d，，現(xiàn)垂直AB邊射入一群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度相同的帶正電粒子(不計(jì)重力)。已知垂直AC邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為t0。則下列判斷正確的是

A. 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為4t0

B. 該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

D. 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓U與通過(guò)他們的電流I的關(guān)系圖像，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等

B. 電流都是I0 時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等

C. 電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)

D. 電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷A、B固定在同一水平線上，豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合，C、D是絕緣桿上的兩點(diǎn)，ACBD構(gòu)成一個(gè)正方形.一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷)，套在絕緣桿上自C點(diǎn)無(wú)初速度釋放，由C運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A. 小球的速度先減小后增大 B. 小球的速度先增大后減小

C. 桿對(duì)小球的作用力先減小后增大 D. 桿對(duì)小球的作用力先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板接地，平行板電容器的極板與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接．將極板向左移動(dòng)，增大電容器兩極板間的距離時(shí)，電容器所帶的電量，電容，兩極間的電壓，電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)的變化情況是（ ）

A. 變小，不變，不變，變小

B. 變小，變小，不變，不變

C. 不變，變小，變大，不變

D. 不變，變小，變大，在小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．傾斜的球槽中放若干個(gè)小鐵球，閉合開(kāi)關(guān)，電磁鐵吸住第個(gè)小球．手動(dòng)敲擊彈性金屬片， 與觸頭瞬間分開(kāi)，第個(gè)小球開(kāi)始下落， 迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第個(gè)小球．當(dāng)?shù)?/span>個(gè)小球撞擊時(shí)， 與觸頭分開(kāi)，第個(gè)小球開(kāi)始下落……這樣，就可測(cè)出多個(gè)小球下落的總時(shí)間．

①在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有__________．

A．實(shí)驗(yàn)中使用的小球應(yīng)選擇密度大的實(shí)心小球

B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將調(diào)整到電磁鐵的正下方

C．用直尺測(cè)量電磁鐵下端到的豎直距離作為小球下落的高度

D．手動(dòng)敲擊的同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)

②實(shí)驗(yàn)測(cè)量及對(duì)應(yīng)個(gè)小球小落的時(shí)間總時(shí)間．通過(guò)改變，得到了幾組的、的數(shù)據(jù)，畫(huà)出了圖像如圖所示．根據(jù)圖像，可求出重力加速度__________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)辦法．

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