（2008?汕頭二模）如圖所示，在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方，有一個(gè)方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．正方形線框abcd的邊長(zhǎng)l=0.2m，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.08Ω．一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質(zhì)量M=0.2kg的物體A．開始時(shí)線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時(shí)間后線框進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)物體A恰好落地，同時(shí)將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開始下落，最后落至地面．整個(gè)過程線框沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，線框平面始終處于紙面內(nèi)，g取10m/s2．求：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
（2）線框從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，用了多長(zhǎng)時(shí)間？
（3）線框落地時(shí)的速度多大？
分析：（1）從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，A下降，線框上升的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即可由機(jī)械能守恒定律求出線框到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大�。�框進(jìn)入磁場(chǎng)過程做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，由共點(diǎn)力的平衡條件可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)之前做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程做勻速運(yùn)動(dòng)，由t=
l
v
求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由t=
v
g
求出運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間，即可得到總時(shí)間；
（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，線框從最高點(diǎn)下落至磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變，線框所受安培力大小也不變，因此線框穿出磁場(chǎng)過程還是做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場(chǎng)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng)．
根據(jù)機(jī)械能守恒求解線框落地時(shí)的速度．
解答：解：（1）設(shè)線框到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小為v，由機(jī)械能守恒定律可得
  Mg(h-l)=mg(h-l)+
1
2
(M+m)v2  ①
代入數(shù)據(jù)解得 v=2m/s         ②
線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流 I=
Blv
R
 ③
線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，有 Mg=mg+IBl ④
代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得  B=1T         ⑤
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)之前做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則有
   h-l=
1
2
vt1  ⑥
代入數(shù)據(jù)解得 t1=0.6s           ⑦
線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程做勻速運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間 t2=
l
v
=0.1s         ⑧
此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間 t3=
v
g
=0.2s      ⑨
線框從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，所用時(shí)間t=t1+t2+t3=0.9s      ⑩
（3）線框從最高點(diǎn)下落至磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變，線框所受安培力大小也不變，即
   IBl=（M-m）g=mg  （11）
因此，線框穿出磁場(chǎng)過程還是做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場(chǎng)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng)．
由機(jī)械能守恒定律可得
1
2
m
v
2
t
=
1
2
m
v
2
 
+mg(h-l)  （12）
代入數(shù)據(jù)解得線框落地時(shí)的速度  vt=4m/s       （13）
答：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是1T．
（2）線框從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，用了0.9s時(shí)間．
（3）線框落地時(shí)的速度為4m/s．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要認(rèn)真審題，明確物體運(yùn)動(dòng)的過程，及過程中受力及力的做功情況，選擇合適的規(guī)律即可求解．
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m
z
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A．電壓表V（量程5V，內(nèi)阻約為5kΩ）
B．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）
C．電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω）
D．電流表A2（量程500mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～200Ω）
（1）為了使調(diào)節(jié)方便，測(cè)量的準(zhǔn)確度較高，應(yīng)選用電流表為
A2
A2
；滑動(dòng)變阻器為
R1
R1
．（填寫儀器符號(hào)）
（2）要求實(shí)驗(yàn)中小燈珠電壓從零逐漸增大到額定電壓，測(cè)量誤差盡可能小．請(qǐng)你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)電路圖，并在圖中標(biāo)出器材的符號(hào)，畫在下面方框中．
（3）下面曲線是該學(xué)習(xí)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該燈珠的伏安特性曲線．請(qǐng)求出小燈珠在電壓為1.00V和2.00V時(shí)的電阻值并說明它們大小不同的原因．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字．）
（4）某小組按實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)出正確電路圖并正確連線后，合上電鍵，慢慢增大小燈珠的電壓，發(fā)現(xiàn)剛開始時(shí)兩電表均有讀數(shù)，但小燈珠不會(huì)發(fā)光，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析原因：
燈絲發(fā)出的熱量還不能使它的溫度上升得足夠高，因此它不亮
燈絲發(fā)出的熱量還不能使它的溫度上升得足夠高，因此它不亮
．

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