【題目】如圖甲所示，光滑水平面上有一單匝正方形金屬框，邊長為L，質(zhì)量為m，總電阻為R。勻強(qiáng)磁場方向垂直于水平面向里，磁場寬度為3L，金屬框在拉力作用下向右以速度v0勻速進(jìn)入磁場，并保持v0沿直線運(yùn)動到磁場右邊界（即金屬框cd邊到達(dá)磁場右邊界），速度方向始終與磁場邊界垂直。當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場左邊界時，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化。

(1)金屬框一半進(jìn)入磁場時，金屬框的電流I,金屬框cd邊的電壓Ucd；

(2)金屬框從進(jìn)入磁場到cd邊到達(dá)磁場右邊界的過程中，求產(chǎn)生的焦耳熱Q及拉力對金屬框做的功W；

(3)金屬框cd邊到達(dá)磁場右邊界后，若無拉力作用且金屬框能穿出磁場，求金屬框離開磁場過程中通過回路的電荷量q。

【答案】(1) (2) 　　(3)

【解析】

（1）金屬框一半進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的電動勢

（2）金屬框進(jìn)入磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱：

拉力做的功：W1＝Q1＝

金屬框在磁場中運(yùn)動過程：

產(chǎn)生的焦耳熱： ，此過程中拉力做功為零。

金屬框從進(jìn)入磁場到cd邊到達(dá)磁場的右邊界的過程：Q＝Q1＋Q2＝

拉力對金屬框做的功：W＝W1＝

（3）金屬框離開磁場過程：， ，q＝Δt

解得q＝

其中ΔΦ＝2B0L2

聯(lián)立可得：

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】某校學(xué)生驗(yàn)證Fn=m的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

第1步：先用粉筆在地上畫一個直徑為2L的圓

第2步：通過力的傳感器，用繩子綁住一質(zhì)量為m的物塊，人站在圓內(nèi)，手拽住繩子離物塊距離為L的位置，用力甩繩子，使小球做勻速圓周運(yùn)動，調(diào)整位置，讓轉(zhuǎn)動物塊的手肘的延長線剛好通過地上的圓心，量出手拽住處距離地面的高度為h，記下力的傳感器的讀數(shù)為F。

第3步：轉(zhuǎn)到一定位置時，突然放手，讓物塊自由拋出去。

第4步：另一個同學(xué)記下物塊的落地點(diǎn)C，將通過拋出點(diǎn)A垂直于地面的豎直線在地面上的垂足B與落地點(diǎn)C連一條直線，這條直線近似記錄了物塊做圓周運(yùn)動時在地面上的投影圓B的運(yùn)動方向，量出BC間的距離為S。

第5步：保持物塊做圓周運(yùn)動半徑不變，改變物塊做圓周運(yùn)動的速度，重復(fù)上述操作，試回答：

(1)放手后，物塊在空中運(yùn)動的時間t=___________。

(2)物塊做圓周運(yùn)動的速度v0=___________。

(3)物塊落地時的速度大小為v=___________。

(4)在誤差范圍內(nèi)，有F=___________(用題中的m、L、h、S和重力加速度g表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有三個靜止的小物塊A、B、C，質(zhì)量均為m=2kg，相距均為l=5m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0. 25。對A施加一水平向右的恒力F=10N，此后每次碰撞后物體都粘在一起運(yùn)動。設(shè)碰撞時間極短，重力加速度大小為g= 10m/s2。求：

(1)物體A與B碰撞后瞬間的速度；

(2)物體AB與C碰撞后整體摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一彈性輕繩(繩的彈力與其伸長量成正比)左端固定，在A點(diǎn)彈性繩自然長度等于AB，跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個質(zhì)量為m的小球，小球穿過豎直固定的桿。初始時ABC在一條水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h，D為CE的中點(diǎn)，小球在C點(diǎn)時彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是

A. 小球在D點(diǎn)時速度最大

B. 若在E點(diǎn)給小球一個向上的速度v，小球恰好能回到C點(diǎn)，則v=

C. 小球在CD階段損失的機(jī)械能等于小球在DE階段損失的機(jī)械能

D. 若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?/span>2m，則小球到達(dá)E點(diǎn)時的速度大小v=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是___________。

A. 當(dāng)分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，但斥力減小得更快，所以分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B. 某種液體的飽和汽壓強(qiáng)稱為飽和汽壓，大小僅隨溫度的變化而變化

C. 用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是晶體各向異性的表現(xiàn)

D. 懸浮在空氣中做布朗運(yùn)動的PM2.5微粒，氣溫越高，運(yùn)動越劇烈

E. 雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一物體自某一高度由靜止釋放,忽略空氣阻力,落到地面之前瞬間的速度大小為在運(yùn)動過程中

A. 物體在前一半時間和后一半時間發(fā)生位移之比為1:2

B. 物體通過前一半位移和后一半位移所用時間之比為

C. 物體在位移中點(diǎn)的速度等于

D. 物體在中間時刻的速度等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為1，質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框abc用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時針方向的電流，圖中虛線CD過ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)。只在CDFE區(qū)域加一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時，細(xì)線中的拉力為F1；只在ABDC區(qū)域中加與上述相同的磁場，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時，細(xì)線中的拉力為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動手柄1，可使變速塔輪2和3 以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動，小球做圓周運(yùn)動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧�，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小。現(xiàn)分別將小球放在兩邊的槽內(nèi)，為探究小球受到的向心力大小與半徑的關(guān)系，下列做法正確的是

A. 皮帶分別套在塔輪2和3大小不同的圓盤上，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

B. 皮帶分別套在塔輪2和3大小不同的圓盤上，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

C. 皮帶分別套在塔輪2和3大小相同的圓盤上，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

D. 皮帶分別套在塔輪2和3大小相同的圓盤上，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】大量實(shí)例說明，物體做勻速圓周運(yùn)動時所受合力方向始終指向圓心，這個指向圓心的合力就叫做向心力。向心力可以由一個力提供，也可以由幾個力的合力提供，如圖所示，長L=0.5m細(xì)線下端懸掛一個小球，細(xì)線上端固定在天花板上。將小球拉離豎直位置后給小球一個初速度，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，若測得細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37°。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。此時小球做圓周運(yùn)動的角速度ω是多大？

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