如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開(kāi)始沿斜面下滑,下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB’重合),設(shè)金屬框在下滑過(guò)程中的速度為v,與此對(duì)應(yīng)的位移為s,那么v2-s圖象(記錄了線框運(yùn)動(dòng)全部過(guò)程)如圖2所示,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上.試問(wèn):(g取10m/s2
(1)根據(jù)v2-s圖象所提供的信息,計(jì)算出金屬框在進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前下滑的加速度a,及從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間為多少?
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?
(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上,使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),并勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合).試計(jì)算恒力F的大�。�
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由v2-s圖象可知,物體運(yùn)動(dòng)分為三段,
設(shè)位移分別為  S1,S2,S3對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為t1,t2,t3
S1=0.9m   v0=0     勻加速運(yùn)動(dòng)
S2=1m   v1=3m/s     勻速運(yùn)動(dòng)
S3=1.6m  初速度v1=3m/s   末速度v3=5m/s    勻加速運(yùn)動(dòng)
(1)S1=0.9m   v0=0     勻加速運(yùn)動(dòng)
由公式v2=2as
得:a1=5m/s2,
t1=
v1
a1
=0.6s
t2=
S2
v1
=
1
3
s
v32-v12=2a3S3 
解得:a3=5m/s2
t3=0.4s
t=t1+t2+t3=
4
3
s
(2)線框通過(guò)磁場(chǎng)時(shí),線框作勻速運(yùn)動(dòng),線框受力平衡
在AA′a′a區(qū)域,對(duì)線框進(jìn)行受力分析
mgsinθ=ma1
穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),
F=BIL=mgsinθ
BL
BLv1
R
=ma1
有題干分析得:線框的寬度L=d=
S2
2
=0.5m
解得B=
3
3
T
(3)設(shè)恒力作用時(shí)金屬框上邊進(jìn)入磁場(chǎng)速度為V,根據(jù)動(dòng)能定理得:
FS3-mgS3sinθ=
1
2
mv2
線框穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),F(xiàn)=mgsinθ+BL
BLv 
R

又由 mgsinθ=ma1
解得v=
16
3
m/s,F(xiàn)=
25
18
N
答:(1)金屬框在進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前下滑的加速度a是5m/s2,及從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間為
4
3
s
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是
3
3
T
(3)恒力F的大小是
25
18
N.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量為0.1kg、電荷量為+1.0×10-6C的小滑塊B,放在足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣板A上.用手托住A置于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,保持A板水平,A、B均靜止.現(xiàn)將板A從圖中位置P豎直向上托至Q處,其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖2所示,由于板A的運(yùn)動(dòng),滑塊B相對(duì)于板A滑動(dòng),在板A從位置P運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間內(nèi),B相對(duì)于A運(yùn)動(dòng)了0.02m,板A靜止后,滑塊B繼續(xù)在板A上運(yùn)動(dòng)了0.02m.取g=10m/s2,求:
(1)絕緣板A從P到Q的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小分別為多少?
(2)滑塊B與板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

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(2011?崇明縣二模)如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開(kāi)始沿斜面下滑,下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB’重合),設(shè)金屬框在下滑過(guò)程中的速度為v,與此對(duì)應(yīng)的位移為s,那么v2-s圖象(記錄了線框運(yùn)動(dòng)全部過(guò)程)如圖2所示,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上.試問(wèn):(g取10m/s2
(1)根據(jù)v2-s圖象所提供的信息,計(jì)算出金屬框在進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前下滑的加速度a,及從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間為多少?
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?
(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上,使金屬框從斜面底端BB′(金屬框下邊與BB′重合)由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),并勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后到達(dá)斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合).試計(jì)算恒力F的大�。�

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(09年朝陽(yáng)區(qū)月考)(10分)如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量為0.1kg、電荷量為+1.0×10-6C的小滑塊B,放在足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣板A上。用手托住A置于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,保持A板水平,A、B均靜止�,F(xiàn)將板A從圖中位置P豎直向上托至Q處,其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖2所示,由于板A的運(yùn)動(dòng),滑塊B相對(duì)于板A滑動(dòng),在板A從位置P運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間內(nèi),B相對(duì)于A運(yùn)動(dòng)了0.02m,板A靜止后,滑塊B繼續(xù)在板A上運(yùn)動(dòng)了0.02m。取g=10m/s2,求:

 

(1)絕緣板APQ的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小分別為多少?

(2)滑塊B與板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

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(1989年高考全國(guó)卷)如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電量為-q的小物體,可在水平軌道x上運(yùn)動(dòng),O端有一與軌道垂直的固定墻,軌道處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿Ox軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小物體以初速度v0從點(diǎn)x0沿Ox軌道運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力f作用,且f<qE ,小物體與墻壁碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,求它在停止前所通過(guò)的總路程?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量為的物塊,沿固定斜面勻速下滑,斜面的傾角為,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則物塊對(duì)斜面的作用力為(    )

A、,沿斜面向下.   B、,豎直向下.

C、,沿斜面向上.     D、,豎直向上.

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