【題目】如圖所示，地面上方高為H的空間，分布著水平方向的磁場(chǎng)。取豎直向下為x軸正方向，水平方向?yàn)?/span>y軸方向。在xoy平面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度在y軸方向不發(fā)生變化，豎直方向隨x變化的關(guān)系為，式中B0和k均為常量。用質(zhì)量為m、電阻為R的勻質(zhì)薄金屬條制成的邊長(zhǎng)為L的比荷正方形單匝線框，從圖示位置由靜止開始釋放，線框在下落過程中保持豎直，已知線框達(dá)到最大速度后，最終落到地面，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。

（1）求線框下落的最大速度vm；

（2）假設(shè)線框從靜止下落到地面的時(shí)間為t，若在同一時(shí)間t內(nèi)，線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一恒定電流I0在該段線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，求I0大小。

【答案】（1） （2）

【解析】（1）線框下落到x時(shí)，線框中的電動(dòng)勢(shì)為：

線框中的感應(yīng)電流為：

線框上下兩邊所受安培力合力為：

當(dāng)安培力與重力相等時(shí)速度最大，設(shè)為，有：

聯(lián)立解得：

（2）設(shè)時(shí)間t內(nèi)，線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒得：

由焦耳定律可得：

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在xOy平面的第二象限內(nèi)半徑為R的圓分別與x軸、y軸相切于P、Q兩點(diǎn),圓內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E。一帶正電的粒子(不計(jì)重力)以速率v0從P點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)后恰好垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng),最后從M(3R,0)點(diǎn)射出電場(chǎng),出射方向與x軸正方向夾角為α,且滿足α=45°,求:

(1)帶電粒子的比荷;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(3)粒子從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)到從M點(diǎn)射出電場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年11月5日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以？一箭雙星方式成功發(fā)射地二十四、二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星最終在同一個(gè)中圓地球軌道上的不同位置，繞地球沿同一方向運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行的周期大約為13h，如圖所示，下列說法正確的是

A. 中圓地球軌道半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

B. 這兩顆衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度

C. 衛(wèi)星運(yùn)行的加速度等于所在高度的重力加速度

D. 一顆衛(wèi)星加速就能在軌道上追上另一顆衛(wèi)星

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一光滑細(xì)桿固定在水平面上的C點(diǎn)，細(xì)桿與水平面的夾角為30°，一原長(zhǎng)為L的輕質(zhì)彈性繩，下端固定在水平面上的B點(diǎn)，上端與質(zhì)量為m的小環(huán)相連，當(dāng)把小環(huán)拉到A點(diǎn)時(shí)，AB與地面垂直，彈性繩長(zhǎng)為2L，將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)的AC的中點(diǎn)D時(shí)，速度達(dá)到最大。重力加速度為g，下列說法正確的是

A. 小環(huán)剛釋放時(shí)的加速度大小為g

B. 小環(huán)的機(jī)械能守恒

C. 小環(huán)到達(dá)AD的中點(diǎn)時(shí)，彈性繩的彈性勢(shì)能為零

D. 小環(huán)的最大速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測(cè)量一未知電阻Rx（約150Ω）的阻值，提供了如下器材：

A．電壓表V1（量程1.5V，內(nèi)阻約2kΩ）

B．電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）

C．電流表A（量程30mA，內(nèi)阻約3Ω）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0~20Ω，允許通過的最大電流10A）

E．滑動(dòng)變阻器R2（0~200Ω，允許通過的最大電流1A）

F．直流電源E（3V，內(nèi)阻約1Ω）

G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）甲同學(xué)根據(jù)以上器材，設(shè)計(jì)了用伏安法測(cè)量電阻的電路，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)趫D中虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出合理的電路，在該電路中，電壓表應(yīng)選擇__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇___________。（均填儀器字母代號(hào)）。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，測(cè)量過程如下：

①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑片至適當(dāng)位置，使電壓表V1的示數(shù)恰好為電壓表V2示數(shù)的一半；

②斷開開關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V1的示數(shù)U，電流表A的示數(shù)I，則待測(cè)電阻阻值Rx=_________________；

③通過改變滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置，可以進(jìn)行多次測(cè)量。

（3）比較甲乙兩同學(xué)的測(cè)量方案，你認(rèn)為___________同學(xué)的方案更有利于減小系統(tǒng)誤差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖�，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平�；卮鹣铝袉栴}。

(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有________。(填入正確選項(xiàng)前的字母)

A、刻度尺

B、秒表

C、4～6 V的交流電源

D、220V的交流電源

（2）本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h. 某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案：

A、通過測(cè)量紙帶上所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間距得到物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v.

B、通過測(cè)量紙帶上所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間距得到物體下落的高度h，并通過 計(jì)算出瞬時(shí)速度v.

C、根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過 計(jì)算出高度h.

D、通過測(cè)量紙帶上所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間距得到物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v.

以上方案中只有一種正確，正確的是________．(填入相應(yīng)的字母)

實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有______________________。(寫出一個(gè)即可)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計(jì)，L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡，隨著開關(guān)S閉合和斷開的過程中（燈絲不會(huì)斷)，燈L1、L2的亮度變化情況是（）

A. S閉合，L1不亮，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮久

B. S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮

C. S斷開，L1、L2立即不亮

D. S斷開，L1、L2都會(huì)亮一下再熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m1和m2的甲、乙兩本書疊放在水平桌面上。已知甲、乙間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，乙書與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2。推力F作用在甲書上，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是（）

A. 若μ1<μ2，只要F>μ2m1g，甲書就能相對(duì)乙書運(yùn)動(dòng)

B. 若μ1<μ2，無論F多大，乙書都不會(huì)運(yùn)動(dòng)

C. 若μ1>μ2，只要F>μ1m1g，甲書就能相對(duì)乙書運(yùn)動(dòng)

D. 若μ1>μ2，只要F>μ2（m1十m2）g，乙書就能運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)所示,在足夠長(zhǎng)的光滑的斜面上放置著金屬線框,垂直于斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖(b)所示(規(guī)定垂直斜面向上為正方向).t=0時(shí)刻將線框由靜止釋放,在線框下滑的過程中,下列說法正確的是

A. 線框中會(huì)產(chǎn)生的電流大小和方向均不變

B. MN邊受到的安培力不變

C. 線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D. 線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于其機(jī)械能的損失

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同步練習(xí)冊(cè)答案