【題目】如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場，其上下水平邊界的間距為H；磁場的正上方有一長方形導(dǎo)線框，其長和寬分別為L、，質(zhì)量為m，電阻為�，F(xiàn)將線框從其下邊緣與磁場上邊界間的距離為h處由靜止釋放，測得線框進(jìn)入磁場的過程所用的時(shí)間為。線框平面始終與磁場方向垂直，線框上下邊始終保持水平，重力加速度為。求：

(1)線框下邊緣剛進(jìn)入磁場時(shí)線框中感應(yīng)電流的大小和方向；

(2)線框的上邊緣剛進(jìn)磁場時(shí)線框的速率；

(3)線框下邊緣剛進(jìn)入磁場到下邊緣剛離開磁場的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q。

【答案】(1)，逆時(shí)針方向；(2)；(3)

【解析】

(1)線框由靜止釋放到下邊緣剛進(jìn)入磁場的過程，做自由落體運(yùn)動，有

即線框下邊緣剛進(jìn)入磁場的速率為

線框下邊緣切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

感應(yīng)電流的大小為

根據(jù)右手定則判斷知，線框中感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針方向；

(2)在線框下邊緣剛進(jìn)入磁場到上邊緣剛進(jìn)入磁場的過程中，根據(jù)微元法，取一小段時(shí)間，時(shí)間內(nèi)速度的減少量為，由動量定理可得

在時(shí)間內(nèi)，通過線框某一橫截面的電荷量為

對動量定理表達(dá)式等式兩邊累加得

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

在時(shí)間內(nèi)，通過線框某一橫截面的電荷量為

代入動量定理方程解得

(3)在線框下邊緣剛進(jìn)入磁場到下邊緣剛離開磁場的全過程中，線框切割磁感線的過程中才有焦耳熱產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律有

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】圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。

(1)在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：

①按圖接線。

②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。

③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________。

④用米尺測量________。

(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B＝________。

(4)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)邊長為2L的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其左側(cè)有一個(gè)用金屬絲制成的邊長為L的正方形線框abcd，線框以水平速度v勻速通過整個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域，設(shè)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎�。則在線框通過磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律正確的是

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，匝數(shù)n=100匝、面積S=5cm2的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD（內(nèi)阻不計(jì)）處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場中，線框繞垂直于磁場的軸以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接入一只標(biāo)有“2.5V，1.5W”的小燈泡，恰好正常發(fā)光，不計(jì)線框電阻。下列說法正確的是（　�。�

A.理想變壓器原線圈、副線圈的匝數(shù)比為1:2

B.流過線框的電流有效值為0.3A

C.以圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e=5cos（100t）V

D.如果在小燈泡兩端再并聯(lián)一盞相同的小燈泡，則兩盞燈泡都變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）為了研究平拋物體的運(yùn)動，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時(shí)A球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩球同時(shí)落到地面；如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明______

A.甲實(shí)驗(yàn)只能說明平拋運(yùn)動在豎直方向做自由落體運(yùn)動．

B.乙實(shí)驗(yàn)只能說明平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動

C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條

D.甲、乙二個(gè)實(shí)驗(yàn)均能同時(shí)說明平拋運(yùn)動在水平、豎直方向上的運(yùn)動性質(zhì)

（2）關(guān)于“研究物體平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______

A.小球與斜槽之間有摩擦?xí)龃髮?shí)驗(yàn)誤差

B.安裝斜槽時(shí)其末端切線應(yīng)水平

C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放

D.小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度盡可能低一些．

E.將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

F.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)

（3）如圖丙，某同學(xué)在做平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖丁所示的小球運(yùn)動軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動軌跡上已標(biāo)出，則：（g取）

①小球平拋運(yùn)動的初速度為______ m/s．

②小球運(yùn)動到b點(diǎn)的速度為______ m/s

③拋出點(diǎn)坐標(biāo) ______cm y= ______ cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平地面上有相距為L的A、B兩點(diǎn)，甲小球以v1＝10 m/s的初速度，從A點(diǎn)沿與水平方向成30°角的方向斜向上拋出，同時(shí)，乙小球以v2的初速度從B點(diǎn)豎直向上拋出。若甲在最高點(diǎn)時(shí)與乙相遇，重力加速度g取10 m/s2，則下列說法錯(cuò)誤的是

A. 乙球的初速度v2一定是5 m/s

B. 相遇前甲球的速度可能小于乙球的速度

C. L為2.5m

D. 甲球與乙球始終在同一水平面上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某組同學(xué)計(jì)劃用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度a與合外力F及小車質(zhì)量M之間的定量關(guān)系．

(1)為了平衡小車在運(yùn)動過程中受到的阻力，必須使木板傾斜恰當(dāng)?shù)慕嵌?/span>θ，若小車和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，則tanθ______μ（選填“>”、“<”或“=”）．

(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶．O點(diǎn)為小車運(yùn)動起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G，小車的加速度大小為_________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

(3)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，用m表示砝碼和托盤的總質(zhì)量，用M表示小車的質(zhì)量，用g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋粲?/span>m、M和g表述小車的加速度，則測量值為_________，理論值為_________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程 3 V，內(nèi)阻 3 kΩ)；電流表 (量程0.5 A，內(nèi)阻 0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動勢5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干．

(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_____．

(2)實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示．

圖(a)　　　　　　　　　　　圖(b)

由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻　________(填“增大”、“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率　________(填“增大”、“不變”或“減小”)．

(3)用另一電源E0(電動勢4 V，內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率．閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為　________W，最大功率為　________W(結(jié)果均保留2位小數(shù))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中微子是物理研究的一大熱門，因?yàn)樗前滴镔|(zhì)的候選者，它同時(shí)也關(guān)系到宇宙中反物質(zhì)的消失。然而它只參與弱相互作用，平時(shí)很難探測，目前探測的主要手段是當(dāng)它跟原子核發(fā)生相互作用時(shí)，會放出電子或者跟電子類似性質(zhì)的帶電粒子，這些粒子在介質(zhì)(一般在水里)中會超過水中的光速。當(dāng)帶電粒子以超過介質(zhì)中的光速穿過介質(zhì)時(shí)，會發(fā)出契倫科夫輻射（英語：Cherenkovradiation）。該輻射是介質(zhì)中運(yùn)動的電荷速度超過該介質(zhì)中光速時(shí)發(fā)出的一種以短波長為主的電磁輻射，其特征是藍(lán)色輝光。這種輻射是1934年由蘇聯(lián)物理學(xué)家帕維爾·阿列克謝耶維奇·契倫科夫發(fā)現(xiàn)的，因此以他的名字命名，并獲得了1958年的諾貝爾獎(jiǎng)。探測這種藍(lán)色光用特殊的光電倍增管，其基本的工作原理是藍(lán)色光通過時(shí)在管子內(nèi)部發(fā)生光電效應(yīng)，簡易原理如圖所示，當(dāng)用藍(lán)光照射光電管陰極K時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，電路中有光電流．則以下說法中正確的是（　�。�

A.增大藍(lán)光照射強(qiáng)度，光電子最大初動能增大

B.增大藍(lán)光照射強(qiáng)度，電路中的光電流可能會增大

C.改用波長更長的黃光照射光電管陰極K時(shí)，電路中一定有光電流

D.改用頻率更大的紫光照射光電管陰極K時(shí)，電路中一定有光電流

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