(20分) 如圖所示，在空間有兩個(gè)磁感強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上一個(gè)區(qū)域邊界AA¢與BB¢的間距為H，方向垂直紙面向里，CC¢與BB¢的間距為h，CC¢下方是另一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(0.5H < L < H；h < L)的正方形線框由AA¢上方某處豎直自由落下，線框總電阻為R，已知當(dāng)線框cd邊到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場(chǎng)至加速度大小為g的過(guò)程中是做加速還是減速運(yùn)動(dòng)，并說(shuō)明判斷依據(jù)。
(2) 求cd到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)線框速度。
(3) 若cd邊進(jìn) 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g，則線框進(jìn)入CC¢后的瞬間線框的加速度多大？
(4) 求: cd邊在AA¢和BB¢正中間位置到cd邊剛穿進(jìn)CC¢的過(guò)程中線框發(fā)熱量。

（1）減速運(yùn)動(dòng)（2）（3）6.2g；（4）

解析試題分析：(1) 線框穿入磁場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng).                                   
因?yàn)榘才嗔偸秦Q直向上的，若線框加速度向下，大小必小于g，因此線框大小為g的加速度方向必向上，所以線框穿入磁場(chǎng)過(guò)程做減速運(yùn)動(dòng)。 
(2)   BI1L-mg = ma1  (a1 ="g)" ， ，解得:   
(3) 線框cd邊進(jìn)入CC¢前瞬間的加速度大小為0.8g，此加速度方向也必向上.
設(shè)此時(shí)安培力為F，則 F-mg = ma2    (a2=0.8g)          
cd邊進(jìn)入CC¢后瞬間，ab、cd都切割磁感線，電流瞬間增為原來(lái)2倍，且ab、cd都受向上安培力，安培力瞬間增為原來(lái)4倍. 
此時(shí)有    4F-mg = ma3 ，解得：a3=6.2g          
(4) F = BI2L，，解得：  
線框發(fā)熱量 =  
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓定律及能量守恒定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，線段OA=3OB，A、B兩球質(zhì)量相等，當(dāng)它們繞O點(diǎn)在光滑水平面上以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線段拉力之比TBA:TOB =             。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩個(gè)帶電滑塊甲和乙系于一根絕緣細(xì)繩的兩端，放在一個(gè)光滑的絕緣平面上，整體置于方向水平向右、大小為N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，甲的質(zhì)量為kg，帶電荷量為C，乙的質(zhì)量為kg，帶電荷量為C。開(kāi)始時(shí)細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊，t=3s時(shí)細(xì)繩斷裂，不計(jì)滑塊間的庫(kù)侖力。試求：

（1）細(xì)繩斷裂前，兩滑塊的加速度；
（2）由靜止開(kāi)始釋放后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，乙的電勢(shì)能增量的最大值；
（3）當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí)，甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖（a）所示，一物體以一定的速度v0沿足夠長(zhǎng)斜面向上運(yùn)動(dòng)，此物體在斜面上的最大位移與斜面傾角的關(guān)系由圖（b）中的曲線給出。設(shè)各種條件下，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數(shù)不變。g=10m/s2試求

（1）物體的初速度大�。� 
（2）物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； 
（3）當(dāng)θ為30°時(shí)最大位移。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD．導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)．棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好．導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B．導(dǎo)軌右邊與電路連接．電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R．在BD間接有一水平放置的電容為C的平行板電容器，板間距離為d．

（1）當(dāng)ab以速度v0勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止．試判斷微粒的帶電性質(zhì)和電容器的電量q
（2）ab棒由靜止開(kāi)始，以恒定的加速度a向左運(yùn)動(dòng)．討論電容器中帶電微粒的加速度如何變化．（設(shè)帶電微粒始終未與極板接觸．）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g。求：

（1）導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；
（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，受與水平方向夾角為370的拉力F作用，在2 s時(shí)間內(nèi)的變化圖象如圖乙所示，其運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖丙所示，g＝10 m/s2.求：
（sin370=0.6;  cos370=0.8）

（1）0至2s內(nèi)拉力F所做功
（2）物體和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
（3）拉力F的最大功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(19分)如圖所示，AB段為一半徑R＝0.2 m的光滑圓弧軌道，EF是一傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面，斜面上有一質(zhì)量為0.1 kg的薄木板CD，開(kāi)始時(shí)薄木板被鎖定．一質(zhì)量也為0.1 kg的物塊(圖中未畫(huà)出)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，通過(guò)B點(diǎn)后水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物塊滑上薄木板的同時(shí)薄木板解除鎖定，下滑過(guò)程中某時(shí)刻物塊和薄木板能達(dá)到共同速度．已知物塊與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝.(g＝10 m/s2，結(jié)果可保留根號(hào))求：

(1)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小；
(2)物塊滑上薄木板時(shí)的速度大�。�
(3)達(dá)到共同速度前物塊下滑的加速度大小及從物塊滑上薄木板至達(dá)到共同速度所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。
（1）求初始時(shí)刻通過(guò)電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，求導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到停止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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