【題目】科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)的一種新的剎車形式——電磁剎車，以保證列車在最后進(jìn)站前的安全。磁力剎車裝置由兩部分組成：磁鐵安裝在軌道上，剎車金屬片安裝在列車底部或兩側(cè)，其原理可以簡化為以下模型：光滑的水平軌道MN、PQ，質(zhì)量為m、總電阻為R的N匝矩形導(dǎo)線框長為5L，寬為L，線框以水平初速度v0進(jìn)入與線框大小形狀均相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域并從中滑出，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上，求：

(1)線框中的最大電流的大小和方向；

(2)線框前端剛要離開磁場(chǎng)時(shí)的速度；

(3)從導(dǎo)線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)　順時(shí)針方向 (2)v0－ (3)－

【解析】

(1)最大電動(dòng)勢(shì)E＝NBLv0，

I＝

得最大電流

I＝

由右手定則知，電流沿順時(shí)針方向

(2)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程，由動(dòng)量定理：

－NBLΔt＝mv1－mv0

Δt＝Δq＝N

解得：

v1＝v0－

(3)線框完全離開磁場(chǎng)的過程，由動(dòng)量定理：

－NBLΔt＝mv2－mv1

得：

v2－v1＝v1－v0

即

v2＝2v1－v0

v2＝v0－

Q＝mv02－mv22

解得：

Q＝

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，長L=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中（電場(chǎng)區(qū)域足夠?qū)挘�，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10 –6C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E=3.0×10 3N/C，取重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小球的質(zhì)量m;

（2）若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過1s時(shí)小球的速度v.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三角形傳送帶以lm/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°．現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以lm/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），下列說法正確的是（　�。�

A. 物塊A先到達(dá)傳送帶底端

B. 物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端

C. 傳送帶對(duì)物塊A做正功，對(duì)物塊B做負(fù)功

D. 物塊在傳送帶上的劃痕長度之比為1：3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻不計(jì)，電路中的電阻R0為2.5Ω，閉合開關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)正常工作，理想電流表的示數(shù)為2.0A。若轉(zhuǎn)子被卡住后，該電流表的示數(shù)變?yōu)?/span>4.0A，求：

(1)電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻;

(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列器材需要的有________(多選)。

A、干電池組 B、滑動(dòng)變阻器

C、直流電壓表 D、多用電表

E、交流學(xué)生電源

(2)如圖，當(dāng)右側(cè)線圈“0”、“16”間接入9 V電壓時(shí)，左側(cè)線圈“0”、 “4”接線柱間輸出電壓可能是________。

A、3.1 V　　 B、2.25 V　　　C、1.7 V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲是回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定)，并分別與高頻電源相連，加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是

A.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－1

B.在Ek－t圖像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1

C.粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大

D.不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為波源O振動(dòng)1.5s時(shí)，沿波的傳播方向上部分質(zhì)點(diǎn)第一次形成的波形．已知波源O在t=0時(shí)開始從平衡位置沿x軸負(fù)方向振動(dòng)，則

A.波源的振動(dòng)周期為1.5s

B.波傳播速度是0.5m/s

C.從t=0開始至圖示時(shí)刻，y=45cm處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為4cm

D.從圖示時(shí)刻開始，再經(jīng)過1.1s時(shí)間，y=55cm處質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在圓心O處固定一正點(diǎn)電荷，現(xiàn)從P點(diǎn)以相同的速率發(fā)射兩個(gè)檢驗(yàn)電荷a、b，只在電場(chǎng)力作用下分別沿PM、PN運(yùn)動(dòng)到M、N兩點(diǎn)，M、N都在以O為圓心的圓上．若檢驗(yàn)電荷a、b的質(zhì)量、電荷量均相等，則下列判斷正確的是(　　)

A. a帶正電，b帶負(fù)電,

B. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

C. a、b到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率相等

D. a電荷電勢(shì)能減少，b電荷電勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（加試題）有一種質(zhì)譜儀由靜電分析器和磁分析器組成，其簡化原理如圖所示。左側(cè)靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點(diǎn)等距離各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同的徑向電場(chǎng)，右側(cè)的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行，兩者間距近似為零。離子源發(fā)出兩種速度均為v0、電荷量均為q、質(zhì)量分別為m和0.5m的正離子束，從M點(diǎn)垂直該點(diǎn)電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器。在靜電分析器中，質(zhì)量為m的離子沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從N點(diǎn)水平射出，而質(zhì)量為0.5m的離子恰好從ON連線的中點(diǎn)P與水平方向成θ角射出，從靜電分析器射出的這兩束離子垂直磁場(chǎng)方向射入磁分析器中，最后打在放置于磁分析器左邊界的探測(cè)板上，其中質(zhì)量為m的離子打在O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)。已知OP=0.5r0，OQ=r0，N、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,，不計(jì)重力和離子間相互作用。

（1）求靜電分析器中半徑為r0處的電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁分析器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）求質(zhì)量為0.5m的離子到達(dá)探測(cè)板上的位置與O點(diǎn)的距離l（用r0表示）；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度在（B—△B）到（B＋△B）之間波動(dòng)，要在探測(cè)板上完全分辨出質(zhì)量為m和0.5m的兩東離子，求的最大值

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