【題目】如圖所示，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域是寬度均為L=0.5m的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T，方向相反。一邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Ω的正方形金屬線框，在外力作用下，以初速度勻速穿過磁場區(qū)域。

（1）取逆時(shí)針方向?yàn)檎鞒?/span>i-t圖像；

（2）求線框穿過磁場區(qū)域的過程中外力做的功；

（3）若不施加外力，確定線框最終停止的位置。

【答案】(1) (2) (3) 離左邊0.875m處停止運(yùn)動(dòng)

【解析】

將線框穿過磁場的過程分成三段，分別根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢公式求出感應(yīng)電動(dòng)勢，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向．作出i-t圖象；線框勻速穿過磁場區(qū)域時(shí)，外力做功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱；若不施加外力，線框進(jìn)入磁場后受到安培力，根據(jù)牛頓第二定律列出加速度表達(dá)式，將代入，并求和，采用積分法求出線框通過Ⅰ的過程線框的末速度，再對線框進(jìn)入Ⅱ的過程，運(yùn)用積分法求解線框進(jìn)入磁場后運(yùn)動(dòng)的位移大小。

（1）電流逆時(shí)針方向取正值；

時(shí)間間隔

順時(shí)針方向取負(fù)值；

時(shí)間間隔

逆時(shí)針方向取正值；

時(shí)間間隔

電流隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示：

（2）因?yàn)榫�框勻速運(yùn)動(dòng)，所以外力做的功等于電流做的功

（3）沒有外力時(shí)，線框在安培力作用下做變減速運(yùn)動(dòng)

線框通過Ⅰ的過程中：

即 則有：

可得：

線框進(jìn)入Ⅱ的過程中：

即

解得：

即線框進(jìn)入磁場后運(yùn)動(dòng) （離左邊0.875m處停止運(yùn)動(dòng)）

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】振源S在O點(diǎn)作豎直方向振動(dòng)，頻率為10Hz，t=0時(shí)刻向右傳播的簡諧橫波如圖所示（向左傳播的簡諧橫波圖中未畫出），則以下說法正確是

A. t=0時(shí)，x=-2m處的介質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上

B. t=0.1s時(shí)，x=1m處的介質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下

C. t=0.125s時(shí)，x=-3m處的介質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置

D. t=0.175s時(shí)，x=1.5m處的介質(zhì)點(diǎn)在平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，因?yàn)槁房诔霈F(xiàn)紅燈，司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方開始剎車，使卡車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到2m/s時(shí)，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機(jī)當(dāng)即停止剎車，并且只用了減速過程的一半時(shí)間就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復(fù)原速過程用了12s．求：

（1）減速與加速過程中的加速度大�。�

（2）開始剎車后2s末及10s末的瞬時(shí)速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間存在沿OM方向的勻強(qiáng)電場，ON與OM的夾角∠NOM＝θ，某帶正電粒子從OM上的P點(diǎn)垂直于OM進(jìn)入電場，僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，第一次經(jīng)過ON的位置記為Q點(diǎn)。當(dāng)粒子以不同大小的初速度進(jìn)入電場，Q點(diǎn)的位置會不同，若Q點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離OQ＝L。下列說法正確的是(　　)

A. Q點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，粒子的速度沿ON方向

B. 粒子在OM方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直OM方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 粒子進(jìn)入電場的初速度越大，Q點(diǎn)離O點(diǎn)越遠(yuǎn)

D. 根據(jù)條件可以求得OP＝cos θ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為砝碼及砝碼盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電。小車A的質(zhì)量為m1，砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量為m2。

【1】下列說法正確的是 。

A. 每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源

C. 本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象

【2】實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測

量得到的a- F圖像，可能是圖中的圖線 。(選填“甲”、

“ 乙”、“ 丙”)

【3】如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小 m/s2。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x>0，y>0區(qū)域內(nèi)有平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場和垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿某一方向以一定的初動(dòng)能入射，在電場和磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，先后經(jīng)過A(8，6)、B(12，18)兩點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能變?yōu)槌鮿?dòng)能的0.6和0.4。不計(jì)重力的影響。

(1)確定電場強(qiáng)度的方向；

(2)若粒子的電荷量為－2×10－7 C，初動(dòng)能為1×10－5 J，求電場強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，邊長為a的正方形導(dǎo)線框從A、C處斷開再用長度可忽略的絕緣物質(zhì)粘上，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，將C和C’分別接到一個(gè)理想變壓器的原線圈上，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，副線圈與阻值為R的電阻連接，當(dāng)用外力使一導(dǎo)體棒從左端A以速度v勻速滑上正方形金屬框直至右端C (C’)的過程中，下列說法正確的是（除R外其他電阻均不計(jì)）（ ）

A. 電阻R中有交變電流通過

B. 原線圈的電壓的最大值為

C. 電阻R兩端的電壓的有效值為

D. 該過程中通過R的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射的速度圖象如圖所示，關(guān)于火箭的運(yùn)動(dòng)情況，正確的說法是 ( )

A. 火箭的速度先逐漸增大，然后又逐漸減小

B. 火箭在tB時(shí)刻上升至最高點(diǎn)B

C. 火箭在tB時(shí)刻的速度達(dá)到最大值

D. 火箭在AB段的加速度比OA段的加速度要小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中四個(gè)物體由六個(gè)金屬圓環(huán)組成，圓環(huán)所用材質(zhì)和半徑都相同。2環(huán)較細(xì)，其余五個(gè)粗環(huán)粗細(xì)相同，3和4分別由兩個(gè)相同粗環(huán)焊接而成，在焊點(diǎn)處沿兩環(huán)環(huán)心連線方向割開一個(gè)小缺口(假設(shè)缺口處對環(huán)形、質(zhì)量和電阻的影響均不計(jì))。四個(gè)物體均位于豎直平面內(nèi)�？臻g存在著方向水平且與環(huán)面垂直、下邊界為過MN的水平面的勻強(qiáng)磁場。1、2、3的下邊緣均與MN相切，4的兩環(huán)環(huán)心連線豎直，小缺口位于MN上。已知圓環(huán)的半徑遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的直徑�，F(xiàn)將四個(gè)物體同時(shí)由靜止釋放，則：

A. 1先于2離開磁場

B. 離開磁場時(shí)2和3的速度相等

C. 在離開磁場的過程中，1和3產(chǎn)生的焦耳熱一樣多

D. 在離開磁場的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電量，1比4多

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