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【題目】如圖甲所示,一邊長L=2.5 m、質量m=0.5 kg的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度B=0.8 T的勻強磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合,在水平力F作用下由靜止開始向左運動,經過5 s線框被拉出磁場,測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖乙所示.在金屬線框被拉出的過程中,求:

(1)求通過線框截面的電荷量及線框的電阻.

(2)寫出水平力F隨時間變化的表達式.

(3)已知在這5 s內力F做功1.92 J,那么在此過程中,線框產生的焦耳熱是多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】解:(1)根據q=,由I﹣t圖象得,q=1.25C

又根據

R=4Ω

2)由電流圖象可知,感應電流隨時間變化的規(guī)律:I=0.1t

由感應電流,可得金屬框的速度隨時間也是線性變化的,

線框做勻加速直線運動,加速度a=0.2m/s2

線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運動,F﹣FA=ma

F=0.2t+0.1N

3t=5s時,線框從磁場中拉出時的速度v5=at=1m/s

由能量守恒得:

線框中產生的焦耳熱

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,相距L=0.5m足夠長的兩根光滑導軌與水平面成37°角,導軌電阻不計,導軌處在磁感應強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上.ab、cd為水平金屬棒且與導軌接觸良好,它們的質量均為m=0.5kg、電阻均為R=2Ω.ab棒與一絕緣水平細繩相連處于靜止狀態(tài),現讓cd棒從靜止開始下滑,直至與ab相連的細繩剛好被拉斷,在此過程中cd棒電阻R上產生的熱量為1J,已知細線能承受的最大拉力為T=5N. g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.求細繩被拉斷時:

(1)ab棒中電流的方向與大小

(2)cd棒的速度大小

(3)cd棒沿導軌下滑的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中某同學的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結點,OB和OC為細繩.圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。

(1)_________是力F1和F2的合力的實際測量值。

(2)在實驗中,如果將細繩也換成橡皮筋,那么實驗結果是否會發(fā)生變化?

答:___________。(選填“變”或“不變”)

(3)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

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為用光電門測定鋼球下落時受到的阻力的實驗裝置.直徑為d、質量為m的鋼球自由下落的過程中,先后通過光電門AB,計時裝置測出鋼球通過AB的時間分別為tA、tB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出兩光電門間的距離為h,當地的重力加速度為g

1)鋼球下落的加速度大小a________,鋼球受到的空氣平均阻力Ff________

2)本題用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度,但從嚴格意義上講是不準確的,實際上鋼球通過光電門的平均速度________(選填“>”“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雨滴在空中下落時,由于空氣阻力的影響,最終會以恒定的速度勻速下降,我們把這個速度叫做收尾速度.研究表明,在無風的天氣條件下,空氣對下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2來計算,其中C為空氣對雨滴的阻力系數(不同空間為不同常量),ρ為空氣的密度(不同空間密度不同),S為雨滴的有效橫截面積(即垂直于速度 方向的橫截面積).

已知雨滴下落空間范圍內的空氣密度為ρ0,空氣對雨滴的阻力系數為C0,雨滴下落時可視為球形,半徑均為R,每個雨滴的質量均為m,且在到達地面前均已達到收尾速度,重力加速度為g.

(1)求雨滴在無風的天氣條件下沿豎直方向下落時收尾速度的大小

(2)若根據云層高度估測出雨滴在無風的天氣條件下由靜止開始豎直下落的高度為h,求每個雨滴在豎直下落過程中克服空氣阻力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】人類探索宇宙的腳步從未停止,登上火星、探尋火星的奧秘是人類的夢想,中國計劃于2020 年登陸火星。地球和火星繞太陽的公轉均可視為勻速圓周運動,忽略行星自轉影響。根據下表,火星和地球相比

行星

半徑/m

質量/kg

軌道半徑/m

地球

64×106

60×1024

15×1011

火星

34×106

64×1023

23×1011

A. 火星的第一宇宙速度較大 B. 火星做圓周運動的加速度較大

C. 火星表面的重力加速度較小 D. 火星的公轉周期較小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線,拋物線OBC為該電源內部熱功率P隨電流I變化的圖線。若A、B對應的橫坐標為2 A.則下列判斷正確的是

A. 該電源的電動勢為3 V,內電阻為3 Ω

B. 當總電流I=1 A時,電源的輸出功率為2 W

C. 當總電流I=2 A時,電源的輸出功率為4 W

D. 當總電流I=1.5 A時,電源的輸出功率最大,為2.25 W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線,圖乙是場中的一些點。O是電荷連線的中點,E、F是連線中垂線上相對于O點對稱的兩點,B、CA、D也相對于O點對稱。則下列說法中錯誤的是

A. B、C兩點場強大小和方向都相同 B. A、D兩點場強大小相等,方向相反

C. E、O、F三點比較,O點場強最強 D. BO、C三點比較,O點場強最弱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平放置的平行金屬導軌連接一個平行板電容器C和電阻R,導體棒MN放在導軌上且接觸良好,整個裝置放于垂直導軌平面的磁場中,磁感應強度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應強度方向為正),MN始終保持靜止,則0t2時間( )

A. 電容器C的電荷量大小始終沒變

B. 電容器Ca板先帶正電后帶負電

C. MN所受安培力的大小始終沒變

D. MN所受安培力的方向先向右后向左

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