【題目】如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有兩個方向相反的水平方向的勻強磁場，PQ為兩磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應強度的大小分別為B1=B，B2=3B，一個豎直放置的邊長為a、質(zhì)量為m、總電阻為R的正方形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動到在每個磁場中各有一半的面積時，線框的速度為，則下列判斷正確的是（ ）

A. 此過程中通過線框截面的電荷量為

B. 此過程中線框克服安培力做的功為

C. 此時線框的加速度為

D. 此時線框中的電功率為

【答案】ABC

【解析】

當線框中心線AB運動到與PQ重合時，左右兩邊都切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，兩個電動勢方向相同串聯(lián)．求出左右兩邊所受安培力大小，由牛頓第二定律求出加速度．根據(jù)功能關系求解回路產(chǎn)生的電能．根據(jù)感應電荷量的經(jīng)驗公式求出電量．根據(jù)感應電動勢公式和歐姆定律求出感應電流，再求線框中的電功率．

此過程穿過線框的磁通量的變化量為：△Φ=（B2a2-B1a2）-（-B1a2）=2Ba2，通過線框截面的電量為：．故A正確。根據(jù)能量守恒定律得到，此過程中克服安培力做的功為：WA=mv2-m()2=mv2．故B正確�；芈分挟a(chǎn)生感應電動勢為：E=B1a+B2a=Bav，感應電流為：，左右兩邊所受安培力大小分別為：F左=B1Ia=，方向向左，F右=B2Ia=3Ba=，則根據(jù)牛頓第二定律得：F左+F右=ma，解得加速度為：，故C正確。此時線框中的電功率：P=I2R=．故D錯誤。故選ABC。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，兩段間距均為L的長平行金屬導軌，左段表面光滑、與水平面成θ角固定放置，頂端MN之間連接定值電阻R1，右段導軌表面粗糖、水平放置，末端CD之間連接一電源，電動勢為E、內(nèi)阻為r，兩段導軌中間EF處通過一小段絕緣光滑軌道將它們圓滑連接起來。空間存在以EF為邊界的磁場，左側(cè)為勻強磁場，方向垂直導軌平面向下，大小為B1，右側(cè)為變化磁場，方向水平向右，大小隨時間變化如圖（b）所示�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為R2、長為L的金屬棒擱在左側(cè)頂端，由靜止釋放，金屬棒到達EF之前已經(jīng)勻速，接著進入水平軌道，且整個過程中沒有離開導軌。設金屬棒到達邊界EF處t＝0，金屬棒與水平導軌動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則：

（1）金屬棒到達EF處的速度大��；

（2）請寫出金屬棒在水平軌道運動時加速度的表達式（右側(cè)磁感應強度用B2表示）；

（3）試通過分析，描述金屬棒到達水平軌道后的運動情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛汽車在平直的高速公路上以相同的速度v0=30m/s一前一后同向勻速行駛。甲車在前且安裝有ABS制動系統(tǒng)，乙車在后且沒有安裝ABS制動系統(tǒng)。正常行駛時，兩車間距為100m。某時刻因前方突發(fā)狀況，兩車同時剎車，以此時刻為零時刻，其速度——時間圖象如圖所示，則( )

A. 兩車剎車過程中的平均速度均為15m/s

B. 甲車的剎車距離大于乙車的剎車距離x

C. t=1s時，兩車相距最遠

D. 甲、乙兩車不會追尾

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距="1.0m" 。物塊A以速度=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運動，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度="2.0m/s" 。已知A和B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍，物塊與地面的動摩擦因數(shù)=0.45.（設碰撞時間很短，g取10m/s2）

（1）計算與C碰撞前瞬間AB的速度；

（2）根據(jù)AB與C的碰撞過程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運動方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一均勻?qū)Ь�圍成一圓心角為90°的扇形導線框OMN，其中OM＝ON＝R，圓弧MN的圓心為O點，將導線框的O點置于如圖所示的直角坐標系的原點，其中第二和第四象限存在垂直于紙面向里的勻強磁場，其磁感應強度大小為B，第三象限存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為2B.從t＝0時刻開始讓導線框以O點為圓心，以恒定的角速度ω沿逆時針方向做勻速圓周運動，假定沿ONM方向的電流為正，則線框中的電流i隨時間t的變化規(guī)律描繪正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一長為0.1m的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過開關與一電動勢為12V電路總電阻為2Ω。已知開關斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。

（1）判斷開關閉合后金屬棒所受安培力的方向及大小；

（2）求出金屬棒的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的固定的平行粗糙金屬導軌位于傾角的斜面上，導軌上、下端所接的電阻阻值，導軌自身電阻忽略不計，導軌寬度，在整個導軌平面內(nèi)都有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度.質(zhì)量為，電阻的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，金屬棒ab在下滑過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好，當金屬棒ab下滑高度，速度恰好達到最大值.取求：

(1)在金屬棒ab速度達到最大時電阻上消耗的功率

(2)在金屬棒ab從靜止達到速度最大的過程中，導軌下端電阻中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中A、B兩點分別放有異種點電荷+Q和﹣2Q，以AB連線中點O為圓心作一圓形路徑abcd，如圖所示，則下列說法正確的是（　�。�

A. 場強大小關系有Ea=Eb、Ec=Ed

B. 電勢高低關系有φa＞φb、φc=φd

C. 將一負點電荷沿圓弧由a運動到b的過程中電場力做負功

D. 將一正點電荷沿直線由c運動到d的過程中電勢能始終不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在家中找到兩根一樣的輕彈簧P和Q、裝有水總質(zhì)量m=1kg的礦泉水瓶、刻度尺、量角器和細繩等器材，設計如下實驗驗證力的平行四邊形定則，同時測出彈簧的勁度系數(shù)k。其操作如下：

a．將彈簧P上端固定，讓其自然下垂，用刻度尺測出此時彈簧P的長度L0=12.50cm；

b．將礦泉水瓶通過細繩連接在彈簧P下端，待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測出此時彈簧P的長度L1，如圖甲所示，則L1=_____cm；

c．在細繩和彈簧Q的掛鉤上涂抹少許潤滑油，將細繩搭在掛鉤上，緩慢的拉起彈簧Q，使彈簧P偏離豎直方向夾角為60°，測出彈簧Q的長度為L2及其軸線與豎直方向夾角為θ，如圖乙所示；

（1）取重力加速度g=10m/s2，則彈簧P的勁度系數(shù)k=_____；

（2）若要驗證力的平行四邊形定則，L2和θ需滿足的條件是L2=_____cm，θ=_____。

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