【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為R的矩形導線框abcd，其邊長ab＝L，ad=h，從某一高度自由落下，經(jīng)過某一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的寬度為h，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B，若線框恰能勻速通過此磁場區(qū)域，求：

（1）線框下落時cd邊距磁場上邊沿的高度d；

（2）線框完全通過磁場區(qū)域的過程中，線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)；(2)Q=2mgh

【解析】

(1)設cd邊到達磁場上邊沿時速度為v，有

線框恰能勻速通過此磁場區(qū)域，則有

又cd邊切割磁感線產(chǎn)生的電動勢

感應電流

聯(lián)立解得

(2)因為線框恰好以恒定速度通過磁場，線框的重力勢能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。線框通過磁場的整個過程，線框的高度下降為2h，重力勢能減少為2mgh，則根據(jù)能量守恒定律有：線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱

Q=2mgh

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖所示實驗裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，小車上安裝了力傳感器，可以測量繩中的拉力。

(1)在實驗過程中，______（填“需要”或“不需要”）滿足小車的質(zhì)量遠大于沙和沙桶的總質(zhì)量。

(2)該同學實驗中打出了一條紙帶，如圖所示，計時器打點的時間間隔為0.02s，從清晰的點起，每隔4個點取1個計數(shù)點，量出相鄰兩個計數(shù)點之間的距離分別為：OA=3.00cm，AB=5.00cm，BC=7.00cm，CD=9.00cm，由此可知，小車在C點的速度大小為______m/s，小車的加速度大小為______m/s2。

(3)得出數(shù)據(jù)后，該同學用圖象法處理數(shù)據(jù)，得出a-F圖象如圖所示，已知實驗過程中細線與木板保持平行，圖象沒有過坐標原點的原因是______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　　）

A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應

B.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

C.的半衰期是5天，12g經(jīng)過15天后還有1.5g未衰變

D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道，電子的動能減小，原子總能量減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷：（　�。�

A. 在A和C時刻線圈處于中性面位置

B. 在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零

C. 從A~D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2π

D. 若從O~D時刻歷時0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ef是一質(zhì)量為m、水平放置的導體棒，棒的兩端分別與金屬框架的兩邊ab、cd保持良好的接觸，且能沿框架無摩擦下滑。整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，框架上端定值電阻的阻值為R，ef及其它導線電阻均忽略不計。當ef由靜止下滑一段時間后再閉合開關(guān)S，則開關(guān)S閉合后（　　）

A.導體棒ef的加速度可能大于g

B.導體棒ef的加速度一定小于g

C.導體棒ef最終速度隨開關(guān)S閉合時刻的不同而不同

D.導體棒ef的機械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計．置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處在自然長度時的彈性勢能為零)．現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經(jīng)過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)，經(jīng)過此過程(　　)

A. Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能

B. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能

C. Ep全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能

D. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一導熱氣缸放在水平面上，其內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體。活塞通過滑輪組與一重物連接，并保持平衡。已知氣缸高度為h，開始活塞在氣缸中央，初始溫度為t攝氏度，活塞面積為S，大氣壓強為p0，物體重力為G，活塞質(zhì)量及一切摩擦不計。緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞上升Δx，封閉氣體吸收了Q的熱量。（活塞、氣缸底的厚度不計，且氣缸始終未離開地面）求：

(1)環(huán)境溫度升高了多少度？

(2)氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在磁感應強度B=0.2T的水平勻強磁場中，有一邊長為L=10cm，匝數(shù)N=100匝，電阻r=1.0的正方形線圈繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速。有一電阻R=9.0通過電刷與兩個導體環(huán)接觸，R兩端接有理想電壓表，從線圈通過中性面開始計時，求：

(1)感應電動勢的瞬時值表達式；

(2)電壓表的讀數(shù)及電流的有效值；

(3)線圈平面從開始計時到轉(zhuǎn)至與中性面成90°的過程中，通過電阻R的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，用該實驗裝置來探究合外力一定時小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

(1)為了保證細線拉力即為小車受到的合外力，需要墊高木板的一端來平衡小車和木板間的摩擦力，平衡摩擦力的過程中應______（填“保留”或“去掉”）拴在小車上的細線及砝碼盤，給小車一個初速度讓小車沿木板下滑，當滿足遮光片_________時，說明恰好平衡了小車和木板間的摩擦力；

(2)為了測量小車的加速度，用游標卡尺測量遮光片的寬度d如圖2所示，游標卡尺的讀數(shù)為________cm。

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