如圖甲所示，空間存在一寬度為2L有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框，其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0=4m/s勻減速進(jìn)入磁場，線框平面與磁場垂直，外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示。以線框右邊剛進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，求：

（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框的電荷量q；
（3）判斷線框能否從右側(cè)離開磁場？說明理由。

（1）0.33T（2）0.75C (3)不能

解析試題分析：
（1）由F-t圖像可知，1s后線圈全部進(jìn)入磁場，線圈只受外力作用，可求其線框加速度
線框的邊長 =3m
t=0時(shí)刻線框中的感應(yīng)電流
線框受的安培力F安=BIL
由牛頓第二定律  F1+F安=ma
又F1=1N,聯(lián)立得B=1/3T=0.33T
(2)線框進(jìn)入磁場的過程中，平均感生電動勢
平均電流
通過線框的電荷量為=0.75C
(3)設(shè)勻減速運(yùn)動速度減為零時(shí)的位移為x
由運(yùn)動學(xué)公式得
帶入數(shù)值得 x=4m＜2L
所以線框不能從右側(cè)離開磁場。
考點(diǎn)：此題為電磁感應(yīng)問題與動力學(xué)的結(jié)合題目；考查的知識點(diǎn)有法拉第電磁感應(yīng)定律、牛頓第二定律及運(yùn)動公式等；考查學(xué)生從圖像上獲取信息的能力及綜合分析問題的能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）一荷質(zhì)比為的帶電粒子經(jīng)一電場U=150V加速進(jìn)入到一只有左邊界的勻強(qiáng)磁場中，已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="0.1T" 求：

（1）粒子離開電場時(shí)的速度
（2）粒子離開磁場左邊界的位置距離進(jìn)入點(diǎn)的長度
（3）粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時(shí)刻，對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，運(yùn)動過程中電路中的電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計(jì)，g取10m/s2，求：   

（1）4.0s末金屬棒ab瞬時(shí)速度的大��；
（2）4.0s末力F的瞬時(shí)功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d="0.5" m，a、b間接一個(gè)電阻R，R="1.5" Ω．在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m=0.05 kg的金屬棒，bc長L="1" m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻r="0.5" Ω，金屬棒被兩個(gè)垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會下滑，如圖所示．在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強(qiáng)磁場，磁場隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，重力加速度g=" 10" m/s2．可認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，（sin37°=0.6，cos  37° =0.8）．求：

（1）0～1.0 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大��；
（2）t=0時(shí)刻，金屬棒所受的安培力大��；
（3）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上滑，則圖4中t0的最大值；
（4）通過計(jì)算在圖6中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時(shí)間的變化圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導(dǎo)軌，處于同一水平面內(nèi)，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒，從零時(shí)刻開始，通過一小型電動機(jī)對ab棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度—時(shí)間圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖像的漸近線，小型電動機(jī)功率在12s末達(dá)到額定功率Pm=4.5W，此后功率保持不變，除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)，取g=10m/s2。求：

（1）導(dǎo)體棒在0～12s內(nèi)的加速度大�。�
（2）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)和電阻R的阻值；
（3）若已知0～12s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力F做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如右圖所示，在某空間實(shí)驗(yàn)室中，有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場區(qū)域半徑，左側(cè)區(qū)圓心為，磁場向里，右側(cè)區(qū)圓心為，磁場向外．兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量.帶電荷量的某種離子，從左側(cè)區(qū)邊緣的A點(diǎn)以速度正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點(diǎn)后再從右側(cè)區(qū)穿出．求：

(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時(shí)間．
(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動的距離)

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一質(zhì)量為m的鐵球在真空中從t=0時(shí)刻由靜止自由釋放，則在T=t1時(shí)刻重力的功率是(設(shè)重力加速度為g)  

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，甲、乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，甲球沿傾角為30的光滑足夠長斜面由靜止開始下滑，乙球做自由落體運(yùn)動，甲、乙兩球的動能與路程的關(guān)系圖象如圖乙所示．下列說法正確的是(  )

A．甲球機(jī)械能不守恒，乙球機(jī)械能守恒
B．甲、乙兩球的質(zhì)量之比為
C．甲、乙兩球的動能均為時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為
D．甲、乙兩球的動能均為時(shí)，兩球高度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，重10 N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧．滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，那么在整個(gè)過程中(　　)

A．彈簧彈性勢能的最大值是6 J
B．滑塊動能的最大值是6 J
C．從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6 J
D．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程機(jī)械能守恒

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同步練習(xí)冊答案