(13分)如圖所示,邊長為L的正方形導線框abcd,質(zhì)量為m、電阻為R,垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域?qū)挾葹镠(H>L),磁感應(yīng)強度為B. 線框豎直上拋,線框ab邊向上離開磁場時的速率是進入磁場時速率的一半,線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度,然后落下并勻速進入磁場.不計空氣阻力,整個運動過程中線框不轉(zhuǎn)動.求線框向上

(1)ab邊離開磁場時的速率;
(2)通過磁場過程中安培力所做的功;
(3)完全進入磁場過程中所通過橫截面的電荷量.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)線框落下并勻速進入磁場時合力為零,則
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解得:     ………………………………………………1分
因為從線框向上離開磁場到再次進入磁場的過程中合外力做功為零,所以ab邊離開磁場時的速率與線框勻速進入磁場時的速率相等。即
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(2)此過程中由動能定理有
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(3)           ………………………………………………1分
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由以上幾式解得:  ……………………………………………1分
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:
(1)你認為還需要的實驗器材有______、______.(兩個)
(2)實驗時為了保證滑塊(質(zhì)量為M)受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實驗條件是______,實驗時首先要做的步驟是______.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則對滑塊,本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為______(用題中的字母表示).
(4)要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,如果實驗時所用滑塊質(zhì)量為M,沙及沙桶總質(zhì)量為m,讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則最終需驗證的數(shù)學表達式為______(用題中的字母表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖(a)為探究動能定理的實驗裝置示意圖,實驗步驟如下:
①長木板適當傾斜,以平衡小車運動過程中受到的摩擦力;
②用天平測量小車B和遮光片的總質(zhì)量M、重物A的質(zhì)量m,用游標卡尺測量遮光片的寬度d;用米尺測小車B與光電門之間的距離s(s小于重物離地高度h);
③調(diào)整清華輪,使細線與長木板平行;
④讓小車由靜止釋放,用數(shù)字毫秒及測出測光片經(jīng)過光電門所用的時間△t,求出小車速度v;
⑤改變小車B與光電門之間的距離s,重復步驟④.
回答下列問題:

(1)小車經(jīng)過光電門時的速度大小用d和△t表示,v=______,測量d時,某次游標卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為______.
(2)對于重物和小車組成的系統(tǒng),下列關(guān)于探究結(jié)論的說法最恰當?shù)膽?yīng)為______.
A.重物重力做的功等于小車增加的動能
B.重物重力做的功等于重物和小車增加的動能
C.重物重力做的功和小車重力做的功的代數(shù)和等于重物和小車增加的動能
D.重物重力做的功和摩擦力對小車做的功的代數(shù)和等于重物和小車增加的動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

改變汽車的質(zhì)量和速度,都可能使汽車的動能發(fā)生改變.關(guān)于汽車的動能下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)量不變,速度增大到原來的2倍,汽車的動能是原來的2倍
B.速度不變,質(zhì)量增大到原來的3倍,汽車的動能是原來的3倍
C.質(zhì)量減半,速度增大到原來的4倍,汽車的動能是原來的8倍
D.速度減半,質(zhì)量增大到原來的4倍,汽車的動能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩物體質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,它們與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同,若它們以相同的初動能在水平桌面上運動,則運動位移之比為              

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的電場中,虛線為某帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡,a、b、c是軌跡上的三個點,則
A.粒子一定帶正電
B.粒子一定是從a點運動到b點
C.粒子在c點加速度一定大于在b點加速度
D.粒子在電場中c點的電勢能一定小于在b點的電勢能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某人用手將一質(zhì)量為1 kg的物體由靜止向上提升1 m,這時物體的速度為2 m/s.則下列說法中錯誤的是(g取10 m/s2)                                               
A.手對物體做功12 JB.合外力對物體做功12 J
C.合外力對物體做功2 JD.物體克服重力做功10 J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖,水平面內(nèi)有一光滑金屬導軌,其MN、PQ邊的電阻不計,MP邊的電阻阻值R=1.5Ω,MN與MP的夾角為135°,PQ與MP垂直,MP邊長度小于1m。將質(zhì)量m=2kg,電阻不計的足夠長直導體棒擱在導軌上,并與MP平行。棒與MN、PQ交點G、H間的距離L=4m.空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH處以一定的初速度向左做直線運動,運動時回路中的電流強度始終與初始時的電流強度相等。

(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH處所受的安培力大小FA。
(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移動距離2m到達EF所需時間Δt。
(3)在棒由GH處向左移動2m到達EF處的過程中,外力做功W=7J,求初速度v3。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點,隨傳送帶運動到A點后水平拋出,小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑的圓弧軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點,其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應(yīng)圓心角,軌道最低點為O,A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動,0.8s后經(jīng)過D點,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 (g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:

(1)小物塊離開A點時的水平初速度v1
(2)小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力; 
(3)假設(shè)小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3,傳送帶的速度為5m/s,則PA間的距離是多少?(用動能定理解答)
(4)斜面上CD間的距離。

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