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【題目】如圖，一質量為m、邊長為l的正方形金屬線框abcd沿傾角為θ=30°的光滑斜面由靜止下滑，依次經過寬度均為l的兩勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，下滑過程中，線框bc邊一直與磁場邊界平行，且金屬線框bc邊的初始位置離磁場Ⅰ的上邊界的距離為，兩磁場的方向均垂直斜面向里，Ⅰ區(qū)域的磁感應強度是Ⅱ區(qū)域的磁感應強度的2倍。兩磁場的間距為L（L未知，但L＞l），線框進入磁場Ⅰ時，恰好做勻速運動，從磁場I中穿出后又勻速通過磁場Ⅱ。重力加速度為g，求：

(1)在Ⅰ、Ⅱ兩磁場中勻速運動時的速度大小的比值；

(2)寫出L與l的關系式；

(3)若斜面底端離磁場Ⅱ下邊界的距離為l，求金屬線框從靜止開始下滑到底端所產生的熱量。

【答案】(1)1：4；(2)；(3)2mgl。

【解析】

(1)金屬線框進入磁場Ⅰ和Ⅱ后，均做勻速運動，據(jù)平衡條件有

mgsinθ=F安=BIl

線框切割磁感線時，電動勢

E=Blv

線框中的電流

聯(lián)立解得：

所以

；

(2)金屬線框進入磁場Ⅰ前、離開磁場Ⅰ到進入磁場Ⅱ前，都是做勻加速直線運動，加速度為

a=gsinθ

由運動學公式

聯(lián)立解得：

(3)產生的熱量等于克服安培力做功

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源的電動勢為6V、內阻為1Ω，R是一個電阻箱，定值電阻R2=4Ω、R3= 10Ω，電容器C的電容為5μF，閉合開關S，調節(jié)電阻箱R，電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，下列說法正確的是

A.當R1的阻值增大時，電源的路端電壓增大，流過R3的電流減小

B.當R1的阻值增大時，電容器的電荷量將增大

C.當R1的電阻為6Ω時，電容器所帶電荷量的大小為1×10-5C

D.當S斷開后，R2中將出現(xiàn)瞬時電流，方向由a→b

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列圖片源于教科書。關于它們情景的說法中正確的是（　�。�

A.圖甲是磁電式電流表的內部結構圖，里面的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，因為鋁框中能產生感應電流，磁場對該感應電流的安培力使指針偏轉

B.圖乙是動圈式揚聲器的結構示意圖，當隨聲音變化的電流通過線圈，在安培力作用下線圈發(fā)生振動，從而帶動紙盆振動發(fā)出聲音，這樣的揚聲器不能當話筒使用

C.圖丙是電子感應加速器中的俯視圖，圖中電子的運動方向為逆時針，為使電子沿軌道運動，軌道中的磁場方向應垂直紙面向內

D.圖丁是兩根空心鋁管，左管完好，右管右側開有豎直裂縫，現(xiàn)讓一塊磁性很強的小磁鐵依次從兩管上方靜止釋放，小磁鐵在左側鋁管中受到阻礙而緩慢下落，在右側鋁管中比左側鋁管中下落的快

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一玻璃磚的截面為直角三角形ABC，其中∠A =60°，AB=9cm�，F(xiàn)有兩細束平行且相同的單色光a、b，分別從AC邊上的D點、E點以45°角入射，且均能從AB邊上的F點射出，已知AD =AF= 3cm。求：

①玻璃磚的折射率；

②D、E兩點之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在粗糙水平圓盤上,質量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運動,則下列說法正確的是（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

A.A、B的運動屬于勻變速曲線運動

B.B的向心力是A的向心力的2倍

C.盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍

D.若B先滑動,則B與A之間的動摩擦因數(shù)μA小于盤與B之間的動摩擦因數(shù)μB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A為地球表面赤道上的物體，B為一軌道在赤道平面內的實驗衛(wèi)星，C為在赤道上空的地球同步衛(wèi)星，地球同步衛(wèi)星C和實驗衛(wèi)星B的軌道半徑之比為3：1，兩衛(wèi)星的環(huán)繞方向相同，那么關于A、B、C的說法正確的是：

A. B、C兩顆衛(wèi)星所受地球萬有引力之比為1：9

B. B衛(wèi)星的公轉角速度大于地面上隨地球自轉物體A的角速度

C. 同一物體在B衛(wèi)星中對支持物的壓力比在C衛(wèi)星中小。

D. B衛(wèi)星中的宇航員一天內可看到9次日出。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“用油膜法估測分子的大小“的實驗方法及步驟如下：

①向體積為1mL的油酸中加入酒精，配制一定濃度的油酸酒精溶液；

②用注射器吸�、僦信渲坪玫挠退峋凭芤�，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當?shù)稳?/span>100滴時，測得其體積恰好是1mL；

③向邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉均勻撒在水面上：

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；

⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內小方格的個數(shù)N，小方格的邊長a＝20mm。

根據(jù)以上信息，回答下列問題：

油酸薄膜的面積約為_____mm2：若測得油酸分子的直徑約為4×10﹣10m，1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為_____mL；由此可知，油酸酒精溶液的濃度為_____%．（結果均保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波信號。根據(jù)科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并之前，它們繞二者連線上的某點做圓周運動，且二者越轉越近，最終碰撞在一起，形成新的天體。若將兩顆中子星都看作是質量均勻分布的球體，則此過程中兩中子星的　　

A. 線速度逐漸變小

B. 角速度保持不變

C. 周期逐漸變大

D. 向心加速度逐漸變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上，一根勁度系數(shù)為的輕彈簧一端固定在斜面頂端，另一端連接物體，彈簧處于原長，物體恰好靜止�，F(xiàn)將物體沿斜面向下移動后由靜止釋放、水平地面上的斜面始終保持靜止，物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終處于彈性限度內，取，下列說法正確的是（　�。�

A.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為

B.物體釋放后在斜面上運動時，斜面對地面的壓力保持不變

C.物體釋放瞬間斜面對地面的摩擦力大小為，方向水平向左

D.物體釋放瞬間的加速度大小為，方向沿斜面向上

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