【題目】如圖所示，空間中等間距分布著水平方向的3個(gè)條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距為d=0.5m，現(xiàn)有一邊長(zhǎng)l=0.1m、質(zhì)量m=0.02kg、電阻的單匝正方形線框MNOP，在水平恒力F=0.3N作用下由靜止開始從左側(cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，在穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中的水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中線框MN邊始終平行于磁場(chǎng)邊界，取，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)線框在剛好穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的水平分速度；

(2)線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到剛好完全穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間；

(3)線框剛好完全穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小和速度方向與豎直方向夾角的正切值。

【答案】（1）3m/s.（2）0.4s（3）

【解析】

解：(1)由題意知線框剛好穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)水平合力為零，即

由閉合電路歐姆定律有：

而

解得所求速度為：

(2)設(shè)線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到剛好完全穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間為t，則恒力F的沖量：，其中△v1為恒力F作用下線框速度的變化量

設(shè)線框進(jìn)出磁場(chǎng)過程中某時(shí)刻水平方向的分速度為v，在很小的△t時(shí)間內(nèi)可近似認(rèn)為線框所受的安培力恒定，有：

△t時(shí)間內(nèi)，安培力的沖量：

即：

累加得：，△v2為線框進(jìn)出磁場(chǎng)過程中安培力引起的速度的改變量

根據(jù)楞次定律可知，安培力始終與線框水平方向的分運(yùn)動(dòng)方向相反，故有：

又知

聯(lián)立可得：

(3)線框剛好完全穿出第3個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，豎直分速度：

速度：

設(shè)速度與豎直方向夾角為θ，則

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】一導(dǎo)體材料的樣品的體積為a×b×c， A′、C、A、C′為其四個(gè)側(cè)面，如圖所示．已知導(dǎo)體樣品中載流子是自由電子，且單位體積中的自由電子數(shù)為n，電阻率為ρ，電子的電荷量為e，沿x方向通有電流I．

(1)導(dǎo)體樣品A′、A兩個(gè)側(cè)面之間的電壓是________，導(dǎo)體樣品中自由電子定向移動(dòng)的速率是________．

(2)將該導(dǎo)體樣品放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿z軸正方向，則導(dǎo)體側(cè)面C的電勢(shì)________(填“高于”、“低于”或“等于”)側(cè)面C′的電勢(shì)．

(3)在(2)中，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，沿x方向的電流仍為I，若測(cè)得C、C′兩側(cè)面的電勢(shì)差為U，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 。

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【題目】汽車安全氣囊的工作原理可簡(jiǎn)化等效為以下過程：碰撞傳感器被碰撞觸發(fā)，激發(fā)氣體發(fā)生器點(diǎn)火產(chǎn)生高壓氣體，高壓氣體立即對(duì)展開的氣囊充氣以保證人員安全。此過程模擬由如圖裝置完成，當(dāng)汽車受到撞擊時(shí)，氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體先充滿發(fā)生器容器A，隨后傳感器打開充氣閥門K，氣體發(fā)生器為氣囊B充氣，瞬間充滿氣囊。氣囊體積為氣體發(fā)生器體積的20倍，氣囊能承受的最大壓強(qiáng)為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，碰撞情況下人體能夠承受的最大沖擊壓強(qiáng)為25N/cm2。在某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)人體受沖擊沉入氣囊時(shí)氣囊體積減小，不考慮溫度對(duì)充氣的影響，取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)的安全范圍。

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【題目】小明同學(xué)遙控小船做過河實(shí)驗(yàn)，并繪制了四幅小船過河的航線圖，如圖所示．圖中實(shí)線為河岸，河水的流動(dòng)速度不變，方向水平向右，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π?/span>N的實(shí)際航線，小船相對(duì)于靜水的速度不變，并且大于河水的流動(dòng)速度．則（　�。�

A. 航線圖甲是正確的，船頭保持圖中的方向，小船過河時(shí)間最短

B. 航線圖乙是正確的，船頭保持圖中的方向，小船過河位移最短

C. 航線圖丙是正確的，船頭保持圖中的方向，小船過河位移最短

D. 航線圖丁不正確，如果船頭保持圖中的方向，船的軌跡應(yīng)該是曲線

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【題目】為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)室提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于砝碼和小桶的總重力.請(qǐng)回答下列問題：

(1)為了消除小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力的影響，采用的做法是___________.

(2)為了直觀地判斷小車加速度a與其質(zhì)量m 的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)保持______不變，作______圖象（選填“a-m”或“”）

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【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑R＝045m的光滑半圓形軌道BCD，與傾角為37°的斜面在B點(diǎn)處圓滑連接。A、D兩點(diǎn)等高，在A處固定一彈射器。質(zhì)量m＝0.2kg的小物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）從彈射器彈出后，沿動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5的斜面下滑，到達(dá)B端時(shí)速度為m/s，然后通過半圓形軌道從D點(diǎn)水平飛出，求：

（1）小物塊被彈射器彈出過程中，彈射器釋放的彈性勢(shì)能；

（2）小物塊在D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力；

（3）小物塊從D點(diǎn)飛出后落在斜面上離B點(diǎn)的距離。

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【題目】正三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示．規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，abca的方向?yàn)榫�框中感應(yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向．關(guān)于線框中的電流i與ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象，下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A． B．

C． D．

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【題目】如圖所示，一電子束垂直于電場(chǎng)線與磁感線方向入射后沿直線前進(jìn)（開關(guān)S處于閉合狀態(tài)）。下列做法中，電子束仍沿入射方向做直線運(yùn)動(dòng)是（ ）

A. 保持開關(guān)S閉合，將極板間距離適當(dāng)減小

B. 保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑片P向右滑動(dòng)

C. 斷開開關(guān)S，將極板間距離適當(dāng)增大

D. 斷開開關(guān)S，將極板間距離適當(dāng)減小

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【題目】如圖，地面上固定有一半徑為R的半圓形凹槽，O為圓心，AB為水平直徑�，F(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處以初速度v1水平拋出后恰好落到D點(diǎn)；若將該小球從A處以初速度v2水平拋出后恰好落到C點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)等高，OC與水平方向的夾角θ=60°，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）

A. v1：v2=1:3

B. 小球從開始運(yùn)動(dòng)到落到凹槽上，速度的變化量?jī)纱蜗嗤?/span>

C. 小球從開始運(yùn)動(dòng)到落到凹槽上，前后兩次的平均速度之比為1:2

D. 小球落在凹槽上時(shí)，重力的瞬時(shí)功率兩次不同

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