如圖所示，四條水平虛線等間距地分布在同一豎直面上，間距為h．在Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)間分布著完全相同、方向水平向里的磁場，磁感應(yīng)強度大小按B-t圖變化（圖中B0已知）．現(xiàn)有一個長方形金屬線框ABCD，質(zhì)量為m，電阻為R，AB=CD=L，AD=BC=2h．用一輕質(zhì)細線把線框ABCD豎直懸掛著，AB邊恰好在Ⅰ區(qū)的正中央．t0（未知）時刻細線恰好松弛，之后立即剪斷細線，當(dāng)CD邊到達M3N3時線框恰好勻速運動．（空氣阻力不計，g=10m/s2）求：

（1）t0的值；

（2）線框AB邊到達M2N2時的速率v；

（3）從剪斷細線到整個線框通過兩個磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的電能有多少？

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）細線恰好松弛，線框受力分析有：

因感生產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：，得：

（2）當(dāng)CD邊到達時線框恰好勻速運動，速度為，線框受力分析有：，

因CD棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：，

線框AB到達時一直運動到CD邊到達的過程中線框中無感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，只受到重力作用．

線框下落高度為3h，根據(jù)動能定理得：

線框AB邊到達M2N2時的速率為：

（3）線框靜止開始下落到CD邊剛離開M4N4的過程中線框中產(chǎn)生電能為E電，線框下落高度為4.5h，根據(jù)能量守恒得：重力勢能減少量等于線框動能與電能之和為：

考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線問題

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，傾角為30°的粗糙絕緣斜面固定在水平地面上，整個裝置處在垂直斜面向上的勻強電場之中，一質(zhì)量為m、電荷量為－q的小滑塊恰能沿斜面勻速下滑，已知滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，求該勻強電場場強E的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：


已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率約為(　　)

A．3.5km/s                            B．5.0km/s

C．17.7km/s                           D．35.2km/s

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科目：高中物理 來源： 題型：


將小球以10m/s的初速度從地面豎直向上拋出，取地面為零勢能面，小球在上升過程中的動能Ek、重力勢能Ep與上升高度h間的關(guān)系分別如圖中兩直線所示。取g＝10m/s2，下列說法正確的是(　　)

A．小球的質(zhì)量為0.2kg

B．小球受到的阻力(不包括重力)大小為0.20N

C．小球動能與重力勢能相等時的高度為m

D．小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為0.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為L的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始下滑， 不計球與地面碰撞時的機械能損失，且地面光滑，求：

(1) 兩球在光滑水平面上運動時的速度大小；

(2)整個運動過程中桿對A球所做的功。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川德陽四校高三3月聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，初始時刻小球靜止于P點。第一次小球在水平拉力F作用下，從P點緩慢地移動到Q點，此時輕繩與豎直方向夾角為θ，張力大小為T1；第二次在水平恒力F′作用下，從P點開始運動并恰好能到達Q點，至Q點時輕繩中的張力為大小T2，不計空氣阻力，重力加速度為g，關(guān)于這兩個過程，下列說法中正確的是

A．第一個過程中，拉力F在逐漸變大，且最大值一定大于F′

B．兩個過程中，輕繩的張力均變大

C．，

D．第二個過程中，重力和水平恒力F′的合力的功率先增加后減小

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年陜西西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高三下期二模物理卷（解析版） 題型：?????

某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶。他在每條紙帶上按每5個打點間隔取一個計數(shù)點作為計時周期T0，并依打點先后順序編號為0，1，2，3，4，5……。一不留神，幾條紙帶都被撕斷了，于是從這些斷掉的紙帶中取了如圖所示的A、B、C、D四段。請根據(jù)給出的四段紙帶回答：

⑴B，C，D三段紙帶中和紙帶A屬于同一條的是 ；

⑵打A紙帶時，物體的加速度大小是 m/s2。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西師范大學(xué)附屬中學(xué)高三上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，abcd是由粗細均勻的電阻絲制成的長方形線框，導(dǎo)體棒MN有電阻，可在ad邊與bf邊上無摩擦滑動，且接觸良好，線框處于垂直紙面向里的勻強磁場中．當(dāng)MN棒由靠ab邊處向cd邊勻速移動的過程中，下列說法中正確的是 （ ）

A．MN棒中電流先減小后增大

B．MN棒兩端電壓先增大后減小

C．MN棒上拉力的功率先增大后減小

D．矩形線框中消耗的電功率先減小后增大

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川涼山州高中畢業(yè)班第二次診斷檢測物理卷（解析版） 題型：計算題

隨著世界各國航天事業(yè)的發(fā)展，宇宙探測已成為各國關(guān)注的熱點，宇宙中有顆類地行星，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，直徑也是地球直徑的2倍，假若發(fā)射一個質(zhì)量m=5000kg的探測器對該星體表面進行勘察研究，該探測器內(nèi)裝有發(fā)動機，探測器軟著陸在一塊平地上的P點，距離著陸 的指定目標(biāo)A點還有距離L=12m，探測器落地穩(wěn)定后啟動發(fā)動機，讓探測器以a1=1m/s2的加速 度開始作勻加速運動，到達A點前關(guān)閉發(fā)動機最后恰停在A點。已知探測器與該星體地面間 的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，地球表面的重力加速度g=10m/s2。求：

（1）該星體表面的重力加速度為多大？

（2）探測器從P點到達A點的過程中，發(fā)動機所做的功為多少？

（3）從P點到達A點的過程中探測器的最大速度和最大功率分別為多少？

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同步練習(xí)冊答案