【題目】如圖所示，兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長為L(L<d)，質(zhì)量為m，總電阻為R．將線框在磁場(chǎng)上方高h處由靜止開始釋放，已知線框從開始下落到完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中通過線框的總電量為q，且ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，求：

(l)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ab兩端的電壓；

(2)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框加速度的大小和方向；

(3)整個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程所需的時(shí)間．

【答案】（1）； （2） 方向豎直向上 （3）

【解析】（1）線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中， ①
②
又 q=△t ③
得： ，所以B= ④
ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框自由下落v02=2gh ⑤
ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv0 ⑥
ab兩端的電壓為U=I=⑦
（2）由題中條件可知，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，而線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由此可判斷ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)，故加速度方向豎直向上．
由牛頓第二定律可知，BIL-mg=ma ⑧
同時(shí)有 I= ⑨
所以 ⑩
（3）設(shè)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度大小為v1，則：v02-v12=2g（d-L） （12）
線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，以向上為正方向：BIL-mg=ma
在極短時(shí)間△t內(nèi)，BIL-mg=m ，即 （BIL-mg）△t=m△v
對(duì)方程兩邊求和，∑（BIL-mg）△t=∑m△v，
化簡得：BLq-mgt=m（v0-v1） （13）
將各量代入得： （14）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B為等壓過程， B→C為等容過程，從C→D→A為等溫過程。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_________。

A．A→B過程中，氣體對(duì)外界做功，吸熱

B．B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增加

C．C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

E. 該循環(huán)過程中，氣體吸熱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊連接，把滑塊放在光滑斜面上的A點(diǎn)，此時(shí)彈簧恰好水平，將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)位于O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)彈簧與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)彈簧恰好處于原長，已知OC的距離為L,斜面傾角為θ=30°,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則滑塊由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中

A. 滑塊的加速度一直減小

B. 滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度一定最大

C. 滑塊經(jīng)過C點(diǎn)的速度大于

D. 滑塊的加速度大小等于的位置一共有三處

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系。

①如圖(a)，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤中依次增加砝碼，測(cè)得相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，有數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=____N/m，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）

(a)　　　　　　　　　　　(b)　　　　　　　

(c)

②取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖(b)所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小______________。

③用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為______________。

④重復(fù)③中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖（c）。由圖可知，v與x成_______關(guān)系，由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的___________成正比。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國自行研制的新一代輪式裝甲車已達(dá)到西方國家第三代戰(zhàn)車的水平，將成為中國軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備。設(shè)該裝甲車的質(zhì)量為m，若在平直的公路上從靜止開始加速，前進(jìn)較短的距離s速度便可達(dá)到最大值vm。設(shè)在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定為P，坦克所受阻力恒為f，當(dāng)速度為v（vm>v）時(shí)，所受牽引力為F。以下說法正確的是( )

A．坦克速度為v時(shí)，坦克的牽引力做功為Fs

B．坦克的最大速度

C．坦克速度為v時(shí)加速度為

D．坦克從靜止開始達(dá)到最大速度vm所用時(shí)間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，距小滑輪O正下方l處的B點(diǎn)用絕緣底座固定一帶電荷量為+q的小球1，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端懸掛在定滑輪O正上方處的D點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球2連接，發(fā)現(xiàn)小球2恰好在A位置平衡，已知OA長為l，與豎直方向的夾角為60°。由于彈性繩的絕緣效果不是很好，小球2緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，小球2恰好在AB連線上的C位置。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 小球2帶負(fù)電

B. 小球2在C位置時(shí)所帶電荷量為

C. 小球2在A位置時(shí)所帶電荷量為

D. 彈性繩原長為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖位于豎直面內(nèi)的光滑軌道AB，與半徑為R的圓形軌道底部相通，圓形軌道上部有一缺口CDE，D點(diǎn)為圓形最高點(diǎn)，∠COD＝∠DOE＝30°，質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球自光滑軌道AB上某點(diǎn)靜止下滑，由底部進(jìn)入圓形軌道，通過不斷調(diào)整釋放位置，直到小球從C飛出后能無碰撞的從E進(jìn)入左側(cè)軌道，重力加速度為g。下列說法正確的是

A. 小球通過最高點(diǎn)的速度大小為

B. 小球通過C點(diǎn)時(shí)速度大小為

C. 小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間為

D. A點(diǎn)距地面的高度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為R的均勻透明介質(zhì)球，一細(xì)束激光沿直線AB傳播，在介質(zhì)球表面的B點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入球，入射角θ1＝60°，在球面上另一點(diǎn)又一次經(jīng)折射后進(jìn)人真空，此時(shí)激光的傳播方向相對(duì)于光線AB偏轉(zhuǎn)了60°.已知真空中的光速為c，求：

①介質(zhì)球的折射率n；

②激光在介質(zhì)球中傳播的時(shí)間t.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10∶1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1＝R2＝R3＝20 Ω和電容器連接成如圖甲所示的電路，其中電容器的擊穿電壓為8 V，電表為理想交流電表，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則(　　)

A. 電壓表V的讀數(shù)約為7.07 V

B. 電流表A的讀數(shù)為0.05 A

C. 變壓器的輸入功率約為7.07 W

D. 若閉合開關(guān)S，電容器不會(huì)被擊穿

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案