【題目】如圖1所示,是一個質(zhì)量為、邊長為由均勻?qū)Ь組成的正方形閉合線框,線框電阻為是由同種材料繞成的邊長仍為正方形閉合線框,但繞制線框的導(dǎo)線半徑是線框所用導(dǎo)線半徑的倍。線框從高度處靜止自由下落進入一個寬度為)的勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度變化規(guī)律如圖2所示,圖中均為已知值。線框在時刻恰好完全進入磁場區(qū)域,并在時段內(nèi)以速度觸及磁場區(qū)域下邊界。不計空氣阻力對線框運動的影響,重力加速度為。

(1)線框在時刻的動能;

(2)線框從進入磁場到觸及磁場下邊界的過程中產(chǎn)生的焦耳熱

3、線框同時從同一高度靜止落入磁場,它們恰好完全進入磁場區(qū)域所需的時間比值大小

【答案】(1)(2)(3)1:1

【解析】1 線框完全進入磁場后,其所受重力等于重力,

動能

(2)線框產(chǎn)生的熱量由兩部分組成

線框通過磁場上邊界過程產(chǎn)生熱量

線框完全在磁場內(nèi)運動的過程產(chǎn)生熱量

感生電流

運動時間

(3)線框進入磁場上邊界時加速度

式中

、線框進入磁場初速度及加速度與導(dǎo)線的粗細無關(guān),由于有相同的初速度和加速度,兩者在相等時間內(nèi)速度變化相等,故以相同運動通過上邊界,完成等長的位移所需時間相等。

練習冊系列答案
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【題目】密立根油滴實驗原理如圖所示。兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負極相接,板間電壓為U,形成豎直向下場強為E的勻強電場。用噴霧器從上板中間的小孔噴入大小、質(zhì)量和電荷量各不相同的油滴。通過顯微鏡可找到懸浮不動的油滴,若此懸浮油滴的質(zhì)量為m,則下列說法正確的是 ( )

A. 懸浮油滴帶正電

B. 懸浮油滴的電荷量為

C. 增大場強,懸浮油滴將向上運動

D. 油滴的電荷量不一定是電子電量的整數(shù)倍

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【題目】我國將于2022年舉辦冬奧會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一。如圖所示,質(zhì)量m=60 kg的運動員從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下,到達助滑道末端B時速度vB=24 m/s,A與B的豎直高度差H=48 m。為了改變運動員的運動方向,在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道銜接,其中最低點C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點C的高度差h=5 m,運動員在B、C間運動時阻力做功W=–1 530 J,取g=10 m/s2

(1)求運動員在AB段下滑時受到阻力Ff的大;

(2)若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

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【題目】如圖,兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場,磁感應(yīng)強度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強磁場區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動,在t0時刻恰好以速度v0越過MN,此后向右做勻速運動。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計。求

(1)在t=0到t=t0時間間隔內(nèi),流過電阻的電荷量的絕對值;

(2)在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

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【題目】如圖,A、C兩點分別位于x軸和y軸上,OCA=30°,OA的長度為L。在OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場。已知粒子從某點射入時,恰好垂直于OC邊射出磁場,且粒子在磁場中運動的時間為t0。不計重力。

(1)求磁場的磁感應(yīng)強度的大;

(2)若粒子先后從兩不同點以相同的速度射入磁場,恰好從OC邊上的同一點射出磁場,求該粒子這兩次在磁場中運動的時間之和;

(3)若粒子從某點射入磁場后,其運動軌跡與AC邊相切,且在磁場內(nèi)運動的時間為,求粒子此次入射速度的大小。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的汽車從平直公路駛上斜坡。假設(shè)汽車在水平路面上勻速行駛,駛上斜坡后,汽車的功率及所受路面的阻力與在水平路面上行駛時一致,且車到達坡頂前已達到穩(wěn)定狀態(tài)。則在上坡過程中,汽車的速度v、牽引力F,牽引力做的功W,克服路面阻力做的功Wf與時間t的關(guān)系圖像,正確的是

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【題目】某學生用圖甲所示的實驗裝置,測量物塊在斜面上向下勻加速滑動的某段過程中摩擦力所做的功。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過程中得到紙帶的一部分如圖乙所示,圖中的s1 s2 s3 s4 s5是6個連續(xù)點A、B、CD、E、F兩相鄰點間的距離。

(1)根據(jù)紙帶可計算打點計時器在打下各點時物塊的速度大小。要計算νB,已經(jīng)測得s1,還需要測量______

A.s2 B.s3 C.s4 D.s5

(2)要測量物塊在BD段運動過程中摩擦力所做的功WBD,已經(jīng)測得s1、 s2 s3、s4,已知重力加速度為g

①下列器材,還需要的是___________

A.秒表 B.天平 C.彈簧秤

②下列物理量,還需要測量是_________

A.紙帶的總長度 B.斜面的高度 C.斜面的傾角

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【題目】近幾年,國家取消了7座及以下小車在法定長假期間的高速公路收費,給自駕出行帶來了很大的實惠,但車輛的增多也給道路的暢通增加了壓力,因此交管部門規(guī)定,上述車輛通過收費站口時,在專用車道上可以不停車拿卡而直接減速通過。若某車減速前的速度為v0=72 km/h,靠近站口時以大小為a1=5m/s2的加速度勻減速,通過收費站口時的速度為vt=288 km/h,然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原來的速度假設(shè)收費站的前、后都是平直大道。試問:

1該車駕駛員應(yīng)在距收費站口多遠處開始減速?

2該車從減速開始到最終恢復(fù)到原來速度的過程中,運動的時間是多少?

31)(2問題中,該車因減速和加速過站而耽誤的時間為多少?

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【題目】如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置。某同學選擇了一條理想的紙帶,如圖所示,圖中O點是打點計時器打出的第一個點,1、2、3是連續(xù)打下的三個點。

1)實驗時,為減小空氣阻力的影響,重物應(yīng)選 (將正確選項前的字母填入空格中)。

A.鐵錘 B.木塊

2)打點計時器每隔時間T打一個點,打出2點時,重錘下落的速度v2 = ,(將正確選項前的字母填入空格中)。

ABC

3)在實驗中,由于各種阻力不可避免地存在,重物下落過程中減少的重力勢能通常會 (選填略大于略小于)其增加的動能。

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