【題目】如圖所示,在傾角α=30°的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向分別垂直斜面向上和垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)寬度均為L,一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L的正方形線框的ab邊距磁場(chǎng)上邊界MNL處由靜止沿斜面下滑,ab邊剛進(jìn)入上側(cè)磁場(chǎng)時(shí),線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。ab邊進(jìn)入下側(cè)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后也做勻速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。求:

(1)線框ab邊剛越過(guò)兩磁場(chǎng)的分界線PQ時(shí)受到的安培力的大;

(2)線框穿過(guò)上側(cè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q;

(3)線框穿過(guò)上側(cè)磁場(chǎng)的過(guò)程所用的時(shí)間t

【答案】(1)安培力大小2mg,方向沿斜面向上(2)(3)

【解析】

(1)線框開(kāi)始時(shí)沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)機(jī)械能守恒有:

則線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度:

線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì):

E=BLv

線框中電流:

ab邊受到的安培力

線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng),則有:

ab邊剛越過(guò)PQ時(shí),cd也同時(shí)越過(guò)了MN,則線框上產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì):

E'=2BLv

線框所受的安培力變?yōu)椋?/span>

(2)設(shè)線框再次做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為,則:

解得:

根據(jù)能量守恒定律有:

解得:

(3)線框ab邊在上側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程所用的時(shí)間:

設(shè)線框ab通過(guò)PQ后開(kāi)始做勻速時(shí)到EF的距離為,由動(dòng)量定理可知:

其中:

聯(lián)立以上兩式解得:

線框ab在下側(cè)磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,有:

所以線框穿過(guò)上側(cè)磁場(chǎng)所用的總時(shí)間為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的小物塊靜止在赤道處,下列關(guān)于小物塊所受引力和重力的說(shuō)法正確的是(

A.小物塊所受重力的方向一定指向地心

B.小物塊所受引力的方向一定指向地心

C.若地球自轉(zhuǎn)加快,小物塊所受重力變小

D.若地球自轉(zhuǎn)加快,小物塊所受引力變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,曲線I是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星P軌道的示意圖,其半徑為R;曲線是一顆繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星Q軌道的示意圖,O點(diǎn)為地球球心,AB為橢圓的長(zhǎng)軸,兩軌道和地心都在同一平面內(nèi),已知在兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等,萬(wàn)有引力常量為G,地球質(zhì)量為M,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.橢圓軌道的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為2R

B.衛(wèi)星PI軌道的速率為v0,衛(wèi)星Q軌道B點(diǎn)的速率為vB,則v0>vB

C.衛(wèi)星PI軌道的加速度大小為a0,衛(wèi)星Q軌道A點(diǎn)加速度大小為aA,則a0<aA

D.衛(wèi)星P I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q軌道上經(jīng)過(guò)兩軌道交點(diǎn)時(shí)受到的地球引力大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】.兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則它們的 ( )

A. 運(yùn)動(dòng)周期相同

B. 運(yùn)動(dòng)的線速度相同

C. 運(yùn)動(dòng)的角速度不同

D. 向心加速度相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)要較準(zhǔn)確地測(cè)量量程為 03V、內(nèi)阻大約為 3 kΩ的電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:

電流表 A1(量程 00.6 A,內(nèi)阻約 0.1 Ω

電流表 A2(量程 01 mA,內(nèi)阻約 100 Ω

電壓表 V2(量程 015 V,內(nèi)阻約 15 kΩ)定值電阻 R1(阻值 200 Ω

定值電阻 R2(阻值 2 kΩ

滑動(dòng)變阻器 R3(最大阻值 100 Ω,最大電流 1.5 A

電源 (電動(dòng)勢(shì) 6 V,內(nèi)阻約 0.5 Ω

電源 (電動(dòng)勢(shì) 3 V,內(nèi)阻約 0.5 Ω)開(kāi)關(guān) S,導(dǎo)線若干

1)選用上述的一些器材,甲、乙兩個(gè)同學(xué)分別設(shè)計(jì)了圖甲、乙兩個(gè)電路。

在圖甲的電路中,電源選擇 E1,則定值電阻 R 應(yīng)該選擇__________;在圖乙的電路中, 電源選擇 E2,電流表應(yīng)該選擇_____________。(填寫(xiě)對(duì)應(yīng)器材的符號(hào))

2)根據(jù)圖甲電路,多次測(cè)量得到多組電手表 V1 V2 的讀數(shù) U1、U2,用描點(diǎn)法得到 U1U2 圖象,若圖象的斜率為 k1,定值電阻的阻值為 R,則電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV__________; 根據(jù)圖乙電路,多次測(cè)量得到多組電壓表 V1 和電流表 A 的讀數(shù) U1、I,用描點(diǎn)法得到可U1I 圖象,若圖象的斜率為 k2,則電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV_______________。(用題中所給字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)線的一端固定于天花板上的O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,在水平恒力F的作用下,小球從O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),恰好能到達(dá)B點(diǎn)。小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí),輕繩與豎直方向的夾角為60°。下列說(shuō)法正確的是

A. 恒力F大于小球受到的重力

B. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),其所受合力為零

C. 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,它的機(jī)械能一直增大

D. 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,它的機(jī)械能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V 0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線,要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V,并便于操作。已選用的器材有:

直流電源(電壓為4 V);

電流表(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約0.5 Ω);

電壓表(量程為0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);

電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的_______(填字母代號(hào))。

A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω,額定電流1 A)

B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 kΩ,額定電流0.3 A)

(2)如圖為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中完成的部分電路連接的情況,請(qǐng)你幫他完成其余部分的線路連接。

(用黑色水筆畫(huà)線表示對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線)

(3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而____________(填增大”、“不變減小”)

(4)如果某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡兩端所加電壓如圖所示,請(qǐng)結(jié)合圖線算出此時(shí)小燈泡的電阻是_______Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡伏安特性曲線,下列分析正確的是______________。

A.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小,主要是由于電壓表內(nèi)阻引起

B.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小,主要是由于電流表內(nèi)阻引起

C.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大,主要是由于電壓表內(nèi)阻引起

D.測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大,主要是由于電流表內(nèi)阻引起

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,P、Q兩點(diǎn)為介質(zhì)中的兩個(gè)不同的質(zhì)點(diǎn),那么下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.若波沿x軸正方向傳播,那么,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的速度沿x軸正方向

B.若波沿x軸負(fù)方向傳播,那么,質(zhì)點(diǎn)Q此時(shí)刻的加速度沿y軸正方向

C.再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期時(shí),質(zhì)點(diǎn)P位移為負(fù)值

D.經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后,質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為4a

E.質(zhì)點(diǎn)P的振幅大于質(zhì)點(diǎn)Q的振幅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,上極接地。一帶負(fù)電的油滴位于容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動(dòng)一小段距離,則()

A. 帶電油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)

B. 帶電油滴的機(jī)械能將增加

C. P點(diǎn)的電勢(shì)將升高

D. 通過(guò)靈敏電流計(jì)有從ba的電流

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同步練習(xí)冊(cè)答案