一個質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端BB′，設(shè)金屬框在下滑時某時刻速度為v，與此時對應(yīng)的位移為s，那么其在斜面上整個運(yùn)動過程的v2―s圖橡如圖所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，g取10m/s2. 試問：

（1）分析v2―s圖所提供的信息，計算出斜面傾角θ和勻強(qiáng)磁場寬度d及金屬框邊長L.

   （2）勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度多大？金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

（1）由題意可知線框下邊進(jìn)入磁場前，即從s=0到s=1.6m的過程中，物體做勻加速度直線運(yùn)動，由公式

       根據(jù)牛頓第二定律

      

       由圖可知，線框下邊進(jìn)磁場到上邊出磁場過程中，物體做勻速運(yùn)動

      

        

（2）線框通過磁場中，

   

線框進(jìn)入磁場前，                 

線框在磁場中，         

線框從磁場出來后， 

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的正、負(fù)電荷，在兩板間形電場強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計），孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處．一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
（k＞l）．求：
（1）彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能；
（2）小球在與B板相碰之前，最多能與薄板Q碰撞多少次；
（3）設(shè)A板的電勢為零，當(dāng)k=2，且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力Ff=
qE
4
時，求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題共18分，其中（1）問8分，（2）問10分
（1）某同學(xué)利用如圖圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，其實驗的部分原理是利用平拋運(yùn)動的知識．那么：
①實驗中必須要求的條件是
 
．
A．弧形斜槽必須盡可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切線必須水平
C．必須測量出小球的質(zhì)量m，
D．小球每次必須從同一高度處滾下
精英家教網(wǎng)
②實驗中測得弧形斜槽末端離地面的高度為H，將鋼球從斜槽的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距弧形斜槽末端的水平距離為s．則當(dāng)s2與H、h的理論關(guān)系滿足s2=
 
時，小球的機(jī)械能守恒．
③實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不滿足理論計算得到的s2-h關(guān)系，該同學(xué)認(rèn)為出現(xiàn)這一結(jié)果的原因除了摩擦和空氣阻力等外，還有一個原因可能是小球的大小，因此又用游標(biāo)卡尺測了小球的直徑，其結(jié)果如圖圖乙所示．關(guān)于該同學(xué)認(rèn)為“小球的大小”對結(jié)果有影響的分析，你認(rèn)為正確嗎？
 
．（不需說明理由），小球的直徑為
 
mm．
（2）（10分）某同學(xué)為了測量一個在不同電壓下工作時的電熱器Rx的阻值，已知電熱器的額定電壓為12V．在實驗結(jié)束后，該同學(xué)記錄的測量數(shù)據(jù)如下：
U/V 0 1.0 2.2 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0
I/A 0 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50
請根據(jù)上述信息完成下列問題：
①（2分）除電熱器外，實驗室里還給該同學(xué)提供了如下器材供選擇：
A．電流表（0～3A，0.1Ω）
B．電流表（0～0.6A，10Ω）
C．電壓表（0～3V，1kΩ）         D．電壓表（0～1 5V，30kΩ）
E．滑動變阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑動變阻器（0～l0Ω，2A）
G．輸出電壓為l6V的學(xué)生電源，H．導(dǎo)線、開關(guān)．那么該同學(xué)選擇使用的器材是：
 
．（填序號）
②（4分）在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖．
③（4分）在圖圖丙中的坐標(biāo)紙上作出U-I圖象．并根據(jù)圖象說明電熱器的電阻大小隨電壓變化的關(guān)系
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2l，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處．孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板l處有一固定檔板，長為l的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動，穿過小孔（不與金屬板A接觸）后與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間T0第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開彈簧的瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的
1k
（k＞1）．
（1）小球第一次接觸薄板Q后，則彈簧的彈性勢能多大；
（2）假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板，小球從開始運(yùn)動到被第N次彈回兩板間向右運(yùn)動到達(dá)B板的總時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2008?東城區(qū)三模）（1）在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為E，頻率為f，的交流電源上，在實驗中打下一條理想紙帶，如圖1所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則：

①從起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg（S0+S1）
mg（S0+S1）
，重錘動能的增加量為△EK
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
．
②根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
，它和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭進(jìn)行比較，則a
小于
小于
g（填大于，等于，小于）．
（2）如圖2給出器材為：電源E（電動勢為12V，內(nèi)阻不計），木板N（板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張），兩個金屬條A、B（平行放置在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，用作電極），滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻），直流電壓表（量程為6V，內(nèi)阻很大，其負(fù)接線柱與B極相連，正接線柱與探針P相連），開關(guān)K．現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線．AB間的電壓要求取為6V．
（Ⅰ）在圖2中連線，畫成實驗電路原理圖．
（Ⅱ）下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方．
a．接好實驗電路．
b．
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
．
c．合上K，并將探針P與A相接觸．
d．
調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為6V
調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為6V
．
e．用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上．畫一線段連接AB兩極，在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準(zhǔn)點，用探針把它們的位置印在白紙上．
f．將探針與某一基準(zhǔn)點相接觸，
記下電壓表讀數(shù)，在導(dǎo)電紙上移動探針，找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
記下電壓表讀數(shù)，在導(dǎo)電紙上移動探針，找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
，這一點是此基準(zhǔn)的等勢點．用探針把這一點的位置也壓印在白紙上．用相同的方法找出此基準(zhǔn)點的其它等勢點．
g．重復(fù)步驟f，找出其它4個基準(zhǔn)點的等勢點．取出白紙畫出各條等勢線．
（3）如圖3是多用表的刻度盤，當(dāng)選用量程為50mA的電流檔測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為
30.7
30.7
mA；若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時，表針也指示在圖示同一位置，則所測電阻的阻值為
1.5×103
1.5×103
Ω．如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻，為了使測量比較精確，應(yīng)選的歐姆檔是
×1K
×1K
（選填“×10”、“×100”或“×1K”）．換檔結(jié)束后，實驗操作上首先要進(jìn)行的步驟是
歐姆調(diào)零．
歐姆調(diào)零．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?廣州三模）（1）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了如圖甲所示的一套裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)連上紙帶，釋放沙桶時，滑塊處于靜止．要完成該實驗，你認(rèn)為：
①還需要的實驗器材有
天平、刻度尺
天平、刻度尺
．
②實驗時首先要做的步驟是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
．
③在上述的基礎(chǔ)上，某同學(xué)測得滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，測得此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．接通電源，釋放沙桶，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）．則對滑塊，本實驗最終要驗證數(shù)學(xué)表達(dá)式為
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
（用題中的字母表示）．
（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，要測量一個標(biāo)有“3V 1.5W”的燈泡兩端的電壓和通過它的電流，現(xiàn)有如下器材：
A．直流電源3V（內(nèi)阻可不計）
B．直流電表0～3A（內(nèi)阻0.1Ω）
C．直流電表0～600mA（內(nèi)阻約0.5Ω）
D．直流電壓表0～3V（內(nèi)阻約3kΩ）
E．直流電壓表0～15V（內(nèi)阻約200kΩ）
F．滑線變阻器（10Ω，1A）
G．滑線變阻器（1kΩ，300mA）
①除開關(guān)、導(dǎo)線外，為完成實驗，需要從上述器材中選用
ACDF
ACDF
（用字母代號）
②某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接的電路如圖乙所示，電路中所有元器件都是完好的，且電壓表的電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則可判斷斷路的電線是
d
d
；若電壓表示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線是
h
h
；若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線是
g
g
．
③下表中的各組數(shù)據(jù)該同學(xué)在實驗中測得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖丙所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線．
④若將該燈泡與一個10Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在題中電源兩端，則可以估算出該燈泡的實際功率為
1.8W
1.8W
（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案