【題目】如圖甲所示，光滑水平面上有一單匝正方形金屬框，邊長(zhǎng)為L，質(zhì)量為m，總電阻為R。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于水平面向里，磁場(chǎng)寬度為3L，金屬框在拉力作用下向右以速度v0勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，并保持v0沿直線運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界（即金屬框cd邊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界），速度方向始終與磁場(chǎng)邊界垂直。當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化。

(1)金屬框一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，金屬框的電流I,金屬框cd邊的電壓Ucd；

(2)金屬框從進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界的過(guò)程中，求產(chǎn)生的焦耳熱Q及拉力對(duì)金屬框做的功W；

(3)金屬框cd邊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界后，若無(wú)拉力作用且金屬框能穿出磁場(chǎng)，求金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)回路的電荷量q。

【答案】(1) (2) 　　(3)

【解析】

（1）金屬框一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

（2）金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱：

拉力做的功：W1＝Q1＝

金屬框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程：

產(chǎn)生的焦耳熱： ，此過(guò)程中拉力做功為零。

金屬框從進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界的過(guò)程：Q＝Q1＋Q2＝

拉力對(duì)金屬框做的功：W＝W1＝

（3）金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程：， ，q＝Δt

解得q＝

其中ΔΦ＝2B0L2

聯(lián)立可得：

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】某校學(xué)生驗(yàn)證Fn=m的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

第1步：先用粉筆在地上畫一個(gè)直徑為2L的圓

第2步：通過(guò)力的傳感器，用繩子綁住一質(zhì)量為m的物塊，人站在圓內(nèi)，手拽住繩子離物塊距離為L的位置，用力甩繩子，使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，調(diào)整位置，讓轉(zhuǎn)動(dòng)物塊的手肘的延長(zhǎng)線剛好通過(guò)地上的圓心，量出手拽住處距離地面的高度為h，記下力的傳感器的讀數(shù)為F。

第3步：轉(zhuǎn)到一定位置時(shí)，突然放手，讓物塊自由拋出去。

第4步：另一個(gè)同學(xué)記下物塊的落地點(diǎn)C，將通過(guò)拋出點(diǎn)A垂直于地面的豎直線在地面上的垂足B與落地點(diǎn)C連一條直線，這條直線近似記錄了物塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在地面上的投影圓B的運(yùn)動(dòng)方向，量出BC間的距離為S。

第5步：保持物塊做圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，改變物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的速度，重復(fù)上述操作，試回答：

(1)放手后，物塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=___________。

(2)物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的速度v0=___________。

(3)物塊落地時(shí)的速度大小為v=___________。

(4)在誤差范圍內(nèi)，有F=___________(用題中的m、L、h、S和重力加速度g表示)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有三個(gè)靜止的小物塊A、B、C，質(zhì)量均為m=2kg，相距均為l=5m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0. 25。對(duì)A施加一水平向右的恒力F=10N，此后每次碰撞后物體都粘在一起運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞時(shí)間極短，重力加速度大小為g= 10m/s2。求：

(1)物體A與B碰撞后瞬間的速度；

(2)物體AB與C碰撞后整體摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一彈性輕繩(繩的彈力與其伸長(zhǎng)量成正比)左端固定，在A點(diǎn)彈性繩自然長(zhǎng)度等于AB，跨過(guò)由輕桿OB固定的定滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)豎直固定的桿。初始時(shí)ABC在一條水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h，D為CE的中點(diǎn)，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是

A. 小球在D點(diǎn)時(shí)速度最大

B. 若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度v，小球恰好能回到C點(diǎn)，則v=

C. 小球在CD階段損失的機(jī)械能等于小球在DE階段損失的機(jī)械能

D. 若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?/span>2m，則小球到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度大小v=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是___________。

A. 當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，但斥力減小得更快，所以分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B. 某種液體的飽和汽壓強(qiáng)稱為飽和汽壓，大小僅隨溫度的變化而變化

C. 用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是晶體各向異性的表現(xiàn)

D. 懸浮在空氣中做布朗運(yùn)動(dòng)的PM2.5微粒，氣溫越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈

E. 雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一物體自某一高度由靜止釋放,忽略空氣阻力,落到地面之前瞬間的速度大小為在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A. 物體在前一半時(shí)間和后一半時(shí)間發(fā)生位移之比為1:2

B. 物體通過(guò)前一半位移和后一半位移所用時(shí)間之比為

C. 物體在位移中點(diǎn)的速度等于

D. 物體在中間時(shí)刻的速度等于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為1，質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框abc用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑘D中虛線CD過(guò)ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)。只在CDFE區(qū)域加一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，細(xì)線中的拉力為F1；只在ABDC區(qū)域中加與上述相同的磁場(chǎng)，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，細(xì)線中的拉力為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3 以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧Γㄟ^(guò)橫臂的杠桿使彈簧測(cè)力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的大小�，F(xiàn)分別將小球放在兩邊的槽內(nèi)，為探究小球受到的向心力大小與半徑的關(guān)系，下列做法正確的是

A. 皮帶分別套在塔輪2和3大小不同的圓盤上，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

B. 皮帶分別套在塔輪2和3大小不同的圓盤上，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

C. 皮帶分別套在塔輪2和3大小相同的圓盤上，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

D. 皮帶分別套在塔輪2和3大小相同的圓盤上，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】大量實(shí)例說(shuō)明，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力方向始終指向圓心，這個(gè)指向圓心的合力就叫做向心力。向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，如圖所示，長(zhǎng)L=0.5m細(xì)線下端懸掛一個(gè)小球，細(xì)線上端固定在天花板上。將小球拉離豎直位置后給小球一個(gè)初速度，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37°。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。此時(shí)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω是多大？

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同步練習(xí)冊(cè)答案