【題目】如圖所示，水平桌面上區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。左側(cè)區(qū)域光滑、右側(cè)區(qū)域粗糙。區(qū)域和區(qū)域足夠?qū)挕Ｓ么旨?xì)均勻的電阻絲制成邊長為x的正方形單匝閉合金屬線框，電阻絲單位長度的質(zhì)量為k，單位長度的電阻為r。電阻絲的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于線框的邊長，線框制作平整，與水平面貼合良好，與粗糙區(qū)域的動摩擦因數(shù)為。線框從圖示位置以初速度v水平向右運(yùn)動，能穿過磁場區(qū)域。重力加速度為g。

(1)求線框剛進(jìn)入磁場時的加速度大小；

(2)求線框穿過磁場區(qū)域所受安培力的沖量大小；

(3)若初速度，要線框只能部分進(jìn)入粗糙區(qū)域，求所制作的線框邊長x的取值范圍（結(jié)果表達(dá)式中不能含v）。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)線框進(jìn)入磁場時的速度為v，此時相框中的感應(yīng)電動勢為

E=Bxv

線框電阻

R=4rx

線框中的電流

安培力

F=BIx

F=ma

線框質(zhì)量

m=4kx

則線框的加速度

(2)所受沖量大小為

解得

(3)設(shè)相框通過磁場后的速度為v1，由動量定理

解得

由v1>0且可得

線框所受支持力均勻分布，右側(cè)邊克服摩擦力做功

兩個側(cè)邊克服摩擦力做功

線框運(yùn)動到左邊框即將進(jìn)入粗糙區(qū)域的過程中，線框克服摩擦力做功

線框只能部分進(jìn)入粗糙區(qū)域需滿足的條件是

所以

帶入解得

考慮到，若要線框只能部分進(jìn)入粗糙區(qū)域，線框邊長x需滿足

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一半徑為R的球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成�，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為。求：

(1)光線射到球體表面的折射角；

(2)光線從球體豎直表面的出射角。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)制作了一個簡易電動機(jī)如圖所示，在一塊S極豎直向上的圓形磁鐵上方架有一多匝漆包線線圈，線圈引線端頭A、B與支架直接接觸，線圈電阻為2Ω，通過忽略電阻的金屬支架與兩節(jié)干電池相連，假設(shè)每節(jié)電池內(nèi)阻為0.5Ω，電動勢為1.5V。某時刻線圈上半圈中電流方向如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

A.接通電源后線圈的功率為3W

B.從A端向B端看，線圈逆時針轉(zhuǎn)動

C.要讓線圈連續(xù)單向轉(zhuǎn)動，應(yīng)將線圈引線與支架接觸處全部打磨，使線圈持續(xù)通電

D.要讓線圈連續(xù)單向轉(zhuǎn)動，應(yīng)將線圈引線與支架接觸處半面打磨，使線圈間斷通電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場中的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成-一個直角三角形，BC邊垂直AC邊，∠BAC=30°，BC邊長度為d，已知電場方向與該直角三角形的某一邊平行。一質(zhì)量為m、電量為q、帶正電的粒子（不計重力）在該電場中運(yùn)動，經(jīng)過A點(diǎn)時速度大小為v0、方向沿AB；經(jīng)過BC邊的中點(diǎn)D時，速度大小為vD，方向與BC邊垂直。以下選項正確的是（　　）

A.電場方向與AC邊平行

B.A、B、C三點(diǎn)中B點(diǎn)電勢最高

C.

D.電場強(qiáng)度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個條形磁鐵。當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直落下接近鋁環(huán)的過程中，下列說法正確的是（ �。�

A.磁鐵的機(jī)械能減少，下落加速度a<g

B.磁鐵的機(jī)械能守恒，下落加速度a＝g

C.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力大于其重力

D.鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢，對桌面壓力小于其重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的裝置圖，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如圖連接，在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷 。

A.線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)

B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)

C.滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央

D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻忽略不計�？臻g存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒ab的電阻為r，與導(dǎo)軌之間接觸良好。兩導(dǎo)軌之間接有定值電阻，其阻值為R，導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線，細(xì)線通過定滑輪懸掛質(zhì)量也為m的物體，現(xiàn)從靜止釋放該物體，當(dāng)物體速度達(dá)到最大時，下落的高度為 h（未到達(dá)地面），導(dǎo)軌足夠長，忽略空氣阻力和一切摩擦阻力，重力加速度為g。求：

(1)物體下落過程的最大速度vm；

(2)物體從靜止開始下落至速度達(dá)到最大的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車由靜止開始從A點(diǎn)沿直線ABC先做勻加速直線運(yùn)動，第4秒末通過B點(diǎn)時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，再經(jīng)過6秒到達(dá)C點(diǎn)時停止，BC間的運(yùn)動可視為勻減速直線運(yùn)動，已知AC的長度為30 m，則下列說法正確的是（ ）

A.通過B點(diǎn)時，速度是3 m/sB.通過B點(diǎn)時，速度是6 m/s

C.AB的長度為12 mD.汽車在AB段和BC段的平均速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗。

（1）以下說法中正確的是_______。

A．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，不需要將長木板的一端抬高以平衡摩擦力

B．用此裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，每次改變小車質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力

C．用此裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，并用圖像法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-m關(guān)系圖像不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

D．用此裝置“探究做功和速度變化關(guān)系”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與木板平行

（2）用此裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，小車質(zhì)量約250g，為保證拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中應(yīng)選擇的重物是_______。

（3）在利用此裝置做實驗時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖所示。從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離（單位cm）。則小車的加速度為_______m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）

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