【題目】如圖甲所示，一邊長(zhǎng)L＝0.25 m、質(zhì)量m＝0.5 kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合，在水平力F作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5 s線框被拉出磁場(chǎng)，測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．在金屬線框被拉出的過(guò)程中

(1)求通過(guò)線框截面的電荷量及線框的電阻；

(2)寫(xiě)出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；

(3)已知在這5 s內(nèi)力F做功1.92 J，那么在此過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

【答案】(1)1.25 C；4 Ω　(2)F＝(0.2t＋0.1) N；　(3)1.67 J；

【解析】(1)根據(jù)q＝Δt，由I－t圖象得：q＝1.25 C

又根據(jù)＝，

得R＝4 Ω.

(2)由電流－時(shí)間圖象可知，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律：

I＝0.1t(A)

由感應(yīng)電流I＝，可得金屬線框的速度隨時(shí)間也是線性變化的，v＝＝0.2t(m/s)

線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝0.2 m/s2

線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F－FA＝ma

所以水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

F＝(0.2t＋0.1) N.

(3)當(dāng)t＝5 s時(shí)，線框從磁場(chǎng)中拉出時(shí)的速度

v5＝at＝1 m/s

線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝W－＝1.67 J.

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】在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和縱截距分別為k和－b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則 (　　)

A. 普朗克常量可表示為

B. 若更換材料再實(shí)驗(yàn)，得到的圖線的k不改變，b改變

C. 所用材料的逸出功可表示為eb

D. b由入射光決定，與所用材料無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通�？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用�，F(xiàn)已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行。設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G。

(1)試求第一種形式下，星體運(yùn)動(dòng)的線速度大小。

(2)假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動(dòng)周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明通過(guò)3D打印制作的儲(chǔ)能飛輪（可視為一定厚度的圓盤(pán)）在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)明顯，他認(rèn)為是飛輪材料質(zhì)量分布不均勻?qū)е拢⑶铱梢酝ㄟ^(guò)在適當(dāng)位置磨削掉適當(dāng)質(zhì)量來(lái)矯正，為此他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

將帶飛輪的電動(dòng)機(jī)固定在壓力傳感器的水平面板上，壓力傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)對(duì)其表面的壓力；在飛輪外緣側(cè)面涂上一條很細(xì)的反光條，飛輪的軸心正下方固定光電傳感器，用來(lái)檢測(cè)側(cè)面反射回的光強(qiáng)度。給電動(dòng)機(jī)通電后，其旋轉(zhuǎn)方向如圖l中所示，將兩傳感器采集的信號(hào)輸入電腦，得到如圖2中的兩條曲線。請(qǐng)回答：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

(1)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為____轉(zhuǎn)／分。

(2)從反光條所在的位置開(kāi)始測(cè)量，逆時(shí)針?lè)较蚪?jīng)過(guò)圓心角θ=____的半徑上某處需要磨削。

(3)已知飛輪直徑為120mm，如果在其背面離邊緣l0mm處進(jìn)行磨削，需要磨掉的質(zhì)量m= ___ _Kg。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其電路原理圖如圖所示

（1）根據(jù)原理圖在實(shí)物圖上把線連好________；

（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的U—I如圖，則此電池的電動(dòng)勢(shì)是________V，內(nèi)阻是________Ω.

（3）本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓柱形鐵芯上沿軸線方向繞有矩形線圈，鐵芯與磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的中心與鐵芯的軸線重合。當(dāng)鐵芯繞軸線以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中的電流變化圖象在以下圖中哪一個(gè)是正確的？（從圖位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，N、S極間縫隙的寬度不計(jì)。以a邊的電流進(jìn)入紙面，b邊的電流出紙面為正方向）（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板的最左端，物塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)用一水平恒力F作用在物塊上，使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí)，物塊剛好滑到木板的最右端，在這一過(guò)程中（ ）

A、物塊到達(dá)木板最右端時(shí)木板的動(dòng)能為

B、物塊和木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為

C、物塊和木板增加的機(jī)械能為

D、摩擦力對(duì)物塊及木板做功的代數(shù)和為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等，通過(guò)相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上．不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且A、B穩(wěn)定時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. A的速度比B的大

B. A與B的向心加速度大小相等

C. A與B的角速度相等

D. A、B均處于平衡態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌，寬度均為L，上方連接一個(gè)阻值為R的定值電阻，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩根完全相同的金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上，金屬桿長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相等且與導(dǎo)軌接觸良好、電阻均為r、質(zhì)量均為m；將金屬桿l固定在磁場(chǎng)的上邊緣，且仍在磁場(chǎng)內(nèi)，金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)將金屬桿2從離開(kāi)磁場(chǎng)邊界處由靜止釋放，在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)，由靜止釋放金屬桿1，下列說(shuō)法正確的是

A. 兩金屬桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/span>

B. 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

C. 磁場(chǎng)中金屬桿l與金屬桿2所受的安培力大小、方向均相同

D. 金屬桿l與2的速度之差為

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