如圖所示，相距為d的邊界水平的勻強磁場，磁感應強度水平向里、大小為B.質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線圈abcd，將線圈在磁場上方高h處由靜止釋放，已知cd邊剛進入磁場時和cd邊剛離開磁場時速度相等，不計空氣阻力，則(　　)

A．在線圈穿過磁場的整個過程中，克服安培力做功為mgd
B．若L＝d，則線圈穿過磁場的整個過程所用時間為 d
C．若L<d，則線圈的最小速度可能為
D．若L<d，則線圈的最小速度可能為
BCD

試題分析：根據(jù)能量守恒研究從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程：動能變化為0，重力勢能轉(zhuǎn)化為線框產(chǎn)生的熱量，則進入磁場的過程中線圈產(chǎn)生的熱量 ，cd邊剛進入磁場時速度為，邊剛離開磁場時速度也為，所以從邊剛穿出磁場到邊離開磁場的過程，線框產(chǎn)生的熱量與從邊剛進入磁場到邊剛穿出磁場的過程產(chǎn)生的熱量相等，所以線圈從邊進入磁場到ab邊離開磁場的過程，產(chǎn)生的熱量Q′=2mgd，感應電流做的功為2mgd，故A錯誤；線圈剛進入磁場時的速度大小 ，若線圈將勻速通過磁場，所用時間為 ，故B正確；若，線框可能先做減速運動，在完全進入磁場前做勻速運動，因為完全進入磁場時的速度最小，則 ，則最小速度，故C正確；因為進磁場時要減速，即此時的安培力大于重力，速度減小，安培力也減小，當安培力減到等于重力時，線圈做勻速運動，全部進入磁場將做加速運動，設線圈的最小速度為vm，知全部進入磁場的瞬間速度最�。蓜幽芏ɡ�，從cd邊剛進入磁場到線框完全進入時，則有：，有綜上所述，線圈的最小速度為，故D正確。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）驗證“力的平行四邊形法則”實驗如圖所示，A為固定橡皮的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB、OC為細繩子，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為______N；圖乙中的F和兩力中，方向一定沿OA方向的是______；本實驗采用的科學方法是______．
A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法

（2）某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖丙中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表（當?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：
時刻t2t3t4t5
速度（m/s）5.595.084.58
①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=______m/s．
②從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=______J，動能減少量△Ek=______J．
③在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得△Ep______△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用如圖實驗裝置驗證機械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下?lián)豕鈺r間t，測出AB之間的距離h．實驗前應調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．
（1）為了驗證機械能守恒定律，還需要測量下列哪些物理量______（填選項前的字母）
A．A點與地面間的距離H B．小鐵球的直徑d
C．小鐵球從A到B的下落時間tAB D．小鐵球的質(zhì)量m
（2）小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=______．若下落過程中機械能守恒，則h與
1
t2
的關(guān)系式為h=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

某同學采用重物自由下落的方法“驗證機械能守恒定律”．打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．

（1）下面是他實驗時的操作步驟：
A．按照圖1所示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，然后再接通電源；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能；
G．改換紙帶，重做幾次．
其中沒有必要或操作不恰當?shù)牟襟E是______；
（2）若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖2所示，那么：
①紙帶的______（左、右）端與重物相連
②從打下計數(shù)點A到打下計數(shù)點C的過程中重力勢能的減少量△Ep=______（保留兩位有效數(shù)字）；
③猜測：動能的增加量△Ek最有可能______勢能的減少量△Ep（填“＞、=、＜）．
（3）重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計，h代表下落的距離，Ek代表動能，EP代表勢能，
E代表機械能，以水平桌面為參考面，下列圖象不正確的是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在“驗證機械能守恒”的實驗中，有下述A至F六個步驟：
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落
C．取下紙帶，更換新紙帶，重新做實驗
D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提著紙帶，讓重物靠近打點計時器
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3、…h(huán)n．，計算出對應瞬時速度v1、v2、v3…vn
F．分別計算出
1
2
mvn2和mghn，在誤差范圍內(nèi)看是否相等
（1）以上實驗步驟按合理的操作步驟排序應是______．
（2）計算表明，總有
1
2
mvn2______mghn（填“＞”“=”或“＜”），原因是______．
（3）實驗操作正確，能得出實驗結(jié)論______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，傾角為θ＝30°、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的勻強磁場垂直導軌平面向上。一質(zhì)量m＝1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，其電阻r＝1Ω。金屬導軌上端連接右側(cè)電路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2兩端通過細導線連接質(zhì)量M＝0.6kg的正方形金屬框cdef，每根細導線能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形邊長L2＝0.2 m，每條邊電阻r0=1Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2＝3T的勻強磁場中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計其他電阻及滑輪摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）電鍵S斷開時棒ab下滑過程中的最大速度vm；
（2）電鍵S閉合，細導線剛好被拉斷時棒ab的速度v；
（3）若電鍵S閉合后，從棒ab釋放到細導線被拉斷的過程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J，此過程中棒ab下滑的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M的平板小車靜止在光滑的水乎地面上，小車左端放一個質(zhì)量為m的木塊，車的右端固定一個輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬時沖量I，木塊便沿小車向右滑行，在與彈簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到達小車的左端。試求：

①木塊返回到小車左端時小車的動能；
②彈簧獲得的最大彈性勢能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，可看成質(zhì)點的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運動，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生完全非彈性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能到達C板的最右端，已知A、B、C質(zhì)量均相等，木板C長為L，求

①A物體的最終速度
②A在木板C上滑行的時間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜置于足夠大的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.01，板上最左端停放著質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的電動小車，車與木板右端的固定擋板相距L=5m�，F(xiàn)通電使小車由靜止開始從木板左端向右做勻加速運動，經(jīng)時間t=2s，車與擋板相碰，車與擋板粘合在一起，碰撞時間極短且碰后自動切斷小車的電源。（計算中取最大靜摩擦力等于動摩擦力，并取g=10m/s2。）

（1）試通過計算說明：車與擋板相碰前，木板相對地面是靜止還是運動的？
（2）求出小車與擋板碰撞前，車的速率v1和板的速率v2；
（3）求出碰后木板在水平地面上滑動的距離S。

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