【題目】位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導線框abdc,abL11.0m,bdL20.5m,線框的質(zhì)量m0.2kg,電阻R其下方有一勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域的上、下邊界PPQQ均與ab平行.兩邊界間距離為H,且HL2,磁場的磁感應強度B1.0T,方向與線框平面垂直,如圖所示,令線框的dc邊從離磁場區(qū)域上邊界PP的距離h0.7m處自由下落.已知線框的dc邊進入磁場以后,在ab邊到達邊界PP前,線框的速度已達到這一階段的最大值.問從線框開始下落到dc邊剛剛到達磁場區(qū)域下邊界QQ的過程中,磁場作用于線框的安培力做的總功為多少?(g10m/s2)

【答案】0.8J

【解析】本題中重力勢能轉(zhuǎn)化為電能和動能,而安培力做的總功使重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為電能,電能的多少等于安培力做的功.

依題意,線框的ab邊到達磁場邊界PP′之前的某一時刻線框的速度達到這一階段速度最大值,以v0表示這一最大速度,則有

EBL1v0

線框中電流 I

作用于線框上的安培力 FBL1I

速度達到最大值條件是 Fmg

所以v04 m/s.

dc邊繼續(xù)向下運動過程中,直至線框的ab邊達到磁場的上邊界PP′,線框保持速度v0不變,故從線框自由下落至ab邊進入磁場過程中,由動能定理得:

mg(hL2)W安=mv

W安=mvmg(hL2)=-0.8 J

ab邊進入磁場后,直到dc邊到達磁場區(qū)下邊界QQ′過程中,作用于整個線框的安培力為零,安培力做功也為零,線框只在重力作用下做加速運動,故線框從開始下落到dc邊剛到達磁場區(qū)域下邊界QQ′過程中,安培力做的總功即為線框自由下落至ab邊進入磁場過程中安培力所做的功

W安=-0.8 J

負號表示安培力做負功.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是某同學驗證動能定理的實驗裝置.其步驟如下:

a.易拉罐內(nèi)盛上適量細沙,用輕繩通過滑輪連接在小車上,小車連接紙帶.合理調(diào)整木板傾角,讓小車沿木板勻速下滑.

b.取下輕繩和易拉罐,測出易拉罐和細沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M.

c.取下細繩和易拉罐后,換一條紙帶,讓小車由靜止釋放,打出的紙帶如圖 (中間部分未畫出),O為打下的第一點.已知打點計時器的打點頻率為f,重力加速度為g.

①步驟c中小車所受的合外力為________________

②為驗證從O →C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關系,測出BD間的距離為x0,OC間距離為x1,則C點的速度為__________.需要驗證的關系式為_______________________(用所測物理量的符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究小組想用下列器材組裝成一個電路,既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A.電壓表V1(量程6V、內(nèi)阻約5000Ω) B.電壓表V2(量程3V、內(nèi)阻約3000Ω)

C.電流表A(量程3A、內(nèi)阻約0.5Ω) D.滑動變阻器R(最大阻值10Ω、額定電流4A)

E.小燈泡(2A、5W) F.電池組(電動勢E、內(nèi)阻r) G.開關一只,導線若干

實驗電路如甲圖所示時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,經(jīng)多次測量,得到多組對應的電流表、電壓表示數(shù),并在U-I坐標系中描繪出兩條圖線,如乙圖所示,則

(1)電池組的電動勢E=_______V,內(nèi)阻r=_______.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)U-I坐標中兩條圖線在P點相交,此時滑動變阻器連入電路的阻值應為______Ω.

(3)將三個這樣的燈泡并聯(lián)后再接到該電上,則每個燈泡的實際功率為________W.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是某物體做直線運動的v-t圖象,下列說法中正確的是

A. 物體在2s時速度方向發(fā)生改變

B. 物體在2s時加速度方向發(fā)生改變

C. 物體在3s內(nèi)通過的位移為5m

D. 物體在3s內(nèi)平均速度為3m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢E=3 V,內(nèi)阻r=3 Ω,定值電阻R1=1 Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為10 Ω,求:

(1)當滑動變阻器的阻值R2為多大時,電阻R1消耗的功率最大?電阻R1消耗的最大功率是多少?

(2)當變阻器的阻值為多大時,變阻器消耗的功率最大?變阻器消耗的最大功率為多少?

(3)當變阻器的阻值為多大時,電源輸出功率最大?電源最大輸出功率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】明朝謝肇淛《五雜組》中記載:明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可一游僧見之,曰:無煩也,我能正之.”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進去,經(jīng)月余扶正了塔身假設所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一垂直三角形底邊的力F,如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則

A. θ一定,F越大時FN越大

B. θ一定,F越小時FN越大

C. F一定,θ越大時FN越大

D. F一定,θ越小時FN越大

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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. 動量大的物體,它的動能一定也大

B. 只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,系統(tǒng)動量就不可能守恒

C. 一對相互作用力所做功的代數(shù)和一定為零

D. 除重力做功外其他力不做功,物體的機械能一定守恒

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【題目】如圖,兩根通電長直導線a、b平行放置,a、b中的電流強度分別為I2I,此時a受到的磁場力大小為F,若以該磁場力的方向為正,則b受到的磁場力大小為_____.當在a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長直導線c后,a受到的磁場力大小變?yōu)?/span>2F,則此時b受到的磁場力大小為_____

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【題目】下列關于單擺的認識說法正確的是________

A. 伽利略通過對單擺的深入研究,得到了單擺周期公式

B. 將擺鐘由廣州移至哈爾濱,為保證擺鐘的準確,需要將鐘擺調(diào)長

C. 在利用單擺測量重力加速度的實驗中,將繩長當做擺長代入周期公式導致計算結(jié)果偏小

D. 將單擺的擺角從改為,單擺的周期不變

E. 擺球運動到平衡位置時,合力為零

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