【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長為L的正方形單匝導(dǎo)線框ABCD靜止在光滑水平面上，線框右側(cè)某處有一左邊界平行于AD、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直于紙面向里。距離磁場邊界L/2處有一與邊界平行的足夠大的擋板PQ．現(xiàn)用大小為F、水平向右的恒力作用在AD中點(diǎn)，線框勻速進(jìn)入磁場，與擋板碰撞后立即靜止，此時(shí)將水平恒力撤去。

（1）求AD到達(dá)磁場邊界時(shí)的速度大��；

（2）求線框在磁場中運(yùn)動的過程中，AD邊產(chǎn)生的電熱以及流過AD邊的電量；

（3）若線框與擋板PQ碰撞后，擋板對線框產(chǎn)生一個大小為f的恒定吸引力，且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)）變化，則再經(jīng)過多長時(shí)間線框可以掙脫PQ的束縛？（PQ不影響線框的導(dǎo)電性能且能）

【答案】（1）（2）； （3）

【解析】試題分析：（1）線框勻速進(jìn)入磁場，根據(jù)平衡條件即可求出AD到達(dá)磁場邊界時(shí)的速度大小；（2）根據(jù)和，可以求出AD邊產(chǎn)生的電熱以及流過AD邊的電量；（3）當(dāng)安培力等于f時(shí)，線框可以掙脫PQ的束縛，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律即可求解時(shí)間.

（1）設(shè)進(jìn)磁場時(shí)線框的速度大小為，

又，

聯(lián)立解得：

（2）因?yàn)?/span>，

流過AD邊的電量

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：感應(yīng)電動勢

根據(jù)閉合電路歐姆定律有：電流

設(shè)經(jīng)時(shí)間t有：

解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)宣中常用粒子加速器來獲得高速粒子，某兩級串列加速器外形設(shè)計(jì)酷似“U"型，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中ab、cd為底面為正方形的長方體加速管，加速管長為L，底面邊長為且兩加速管底面在同一平面內(nèi)。兩加速管中心軸線間的距離為，加速管內(nèi)有和軸線平行的勻強(qiáng)電場。端面b、d的下方區(qū)域存在垂直兩加管軸線平面的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)將速度很小的一價(jià)帶負(fù)電粒子均勻地從a端面輸入，在ab管中被加速后，垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，到達(dá)d處時(shí)，可被設(shè)在d處的特殊裝置將其電子剝離(粒子速度不變，特殊裝置大小可忽略)，成為三價(jià)正粒子，沿軸線進(jìn)入的粒子恰能沿兩加速管軸線加速，已知b、d兩端電勢相等，a、c兩端電勢相等, 元電荷為e,該粒子質(zhì)量為m,不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用力。

（1）試求a、b兩端面之間的電勢差；

（2）僅改變加速管電壓，則粒子在加速器中經(jīng)歷的最短時(shí)間是多少；

（3）實(shí)際工作時(shí)，磁場可能會與設(shè)計(jì)值B有一定偏差，而會以至間的某一確定值工作，若要求至少有90%的粒子能成功加速，試求偏差的最大值 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg、初速度v0＝6 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上從O點(diǎn)開始向右運(yùn)動，O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，整個運(yùn)動過程中物塊速率的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g＝10m/s2，下列說法中正確的是

A. t＝2s時(shí)物塊速度為零 B. t＝3s時(shí)物塊回到O點(diǎn)

C. 恒力F大小為2N D. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場的方向與長方形abcd所在的平面平行， ，ab=3cm，電子從a點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，電場力做的功為4.5eV；電子從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中克服電場力做功為4.5eV，以a點(diǎn)的電勢為電勢零點(diǎn)，下列說法正確的是

A. c點(diǎn)的電勢為3V

B. b點(diǎn)的電勢為4.5V

C. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)橛?/span>b點(diǎn)指向d點(diǎn)

D. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為300V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的尖劈A頂角，一面靠在豎直的光滑墻壁上，質(zhì)量為2m的方木塊B放在水平光滑地面上，A和B之間無摩擦，彈簧右端固定。方木塊B將彈簧壓縮后，由靜止釋放，A在B的推動下，沿豎直光滑的墻壁上滑，當(dāng)彈簧剛恢復(fù)原長時(shí)，A的速度為，B的速度為。(重力加速度為g， )

A. A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 彈簧恢復(fù)原長時(shí)

C. 當(dāng)兩物體動能最大時(shí)，彈簧的形變量為

D. 當(dāng)兩物體動能最大時(shí)，彈簧的形變量為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究小車運(yùn)輸能力的裝置可簡化為如圖所示的情形，AB為一段光滑弧固定軌道，PQ為光滑半圓弧固定軌道，圓弧半徑r=0.2m，水平面光滑．BP長S＝3.8m。一長為L=2.8m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在弧軌道B處，小車上表面略低于B點(diǎn)，且與PQ軌道最低點(diǎn)處于同一水平面�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=4kg的滑塊間斷從距B點(diǎn)高h＝3.2m同一處沿軌道靜止滑下，第一塊滑塊滑上小車后帶動小車也向右運(yùn)動，小車壓縮P點(diǎn)下方長度不計(jì)的輕彈簧，待滑塊離開小車后，小車被彈回原速向左運(yùn)動，滑塊與小車的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，取g=10m/s2 。

（1）求小車第一次到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）通過計(jì)算判斷第一塊滑塊是否滑到Q點(diǎn)；

（3）小車第一次被彈回，當(dāng)小車左端到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，第二塊滑塊恰好也運(yùn)動到B點(diǎn)沖上小車，試判斷滑塊是否滑離小車，若滑離請求滑塊滑出小車時(shí)的速度大小。若不滑離，請求小車第二次到P點(diǎn)時(shí)的速度大小和第二塊滑塊滑到Q點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，區(qū)域II內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域I、區(qū)域II的寬度均為，高度分別為EF=2L，和DE= ，質(zhì)量也為m、電荷量為q的帶正電的粒子從坐標(biāo)為（-2L，-2L）的A點(diǎn)以速度，沿x軸正方向射出，恰好經(jīng)過坐標(biāo)為（0，-L）的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，粒子重力忽略不計(jì)，求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；

(2)要使粒子從區(qū)域II的右邊界DE離開磁場，可在區(qū)域II內(nèi)加垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍；

(3)若粒子恰能從II區(qū)右邊界DE間離x軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)射出，求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個邊界為正三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，邊長為a，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，一個導(dǎo)體矩形框的長為、寬為，平行于紙面沿著磁場區(qū)域的軸線勻速穿越磁場區(qū)域，導(dǎo)體框中感應(yīng)電流的正方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，以導(dǎo)體框剛進(jìn)入磁場時(shí)為t = 0時(shí)刻，則導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是

A. B. C. D.

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