(12分)如圖足夠長(zhǎng)的光滑斜面與水平面的夾角為=30o，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I、Ⅱ、Ⅲ，相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)的間距均為d=0.5m。一邊長(zhǎng)L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.3的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場(chǎng)I的上邊界為do=0.9m。將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框勻速穿過(guò)每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。已知重力加速度g=10m／s2，求：

(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度；
(2)磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt；
(3)導(dǎo)線框穿過(guò)全部磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱。

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)I之前，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有
帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)I的過(guò)程，下邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
根據(jù)閉合回路歐姆定律，線框中的感應(yīng)電流
線框下邊所受到安培力
線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，
整理得
（3）線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，克服安培力做功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，那么每穿過(guò)一次磁場(chǎng)區(qū)域，產(chǎn)生的焦耳熱
穿過(guò)全部磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱為
考點(diǎn)：電磁感應(yīng) 功能關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

小物塊A的質(zhì)量為m=2kg，物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6，水平面光滑；坡道頂端距水平面高度為h=1m，傾角為θ=370；物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí)，在底端O點(diǎn)處無(wú)機(jī)械能損失，將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定墻上，另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn)，如圖所示。物塊A從坡頂由靜止滑下，重力加速度為g=10m/s2求：

（1）物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小.
（2）彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能.
（3）物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，板長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行板電容器傾斜固定放置，極板與水平線夾角θ＝30°，某時(shí)刻一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由正中央A點(diǎn)靜止釋放，小球離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度是水平的(提示：離開(kāi)的位置不一定是極板邊緣)，落到距離A點(diǎn)高度為h的水平面處的B點(diǎn)，B點(diǎn)放置一絕緣彈性平板M，當(dāng)平板與水平夾角α＝45°時(shí)，小球恰好沿原路返回A點(diǎn)．求：

(1)電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；
(2)平行板電容器的板長(zhǎng)L；
(3)小球在A、B間運(yùn)動(dòng)的周期T.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，兩平行金屬板長(zhǎng)度l不超過(guò)0.2 m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的U－t圖象如圖乙所示．在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無(wú)界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.01 T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0＝105 m/s射入電場(chǎng)中，初速度方向沿兩板間的中線OO′方向．磁場(chǎng)邊界MN與中線OO′垂直．已知帶電粒子的比荷＝108 C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)．

(1)在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度當(dāng)做恒定的．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這種處理能夠成立的理由；
(2)設(shè)t＝0.1 s時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大小；
(3)對(duì)于所有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試判斷：d的大小是否隨時(shí)間變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變化，求出d的變化范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，絕緣水平面上的AB區(qū)域?qū)挾葹閐，帶正電、電量為q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)至區(qū)域的中點(diǎn)C時(shí)，速度大小為，從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E保持不變，并且AB區(qū)域外始終不存在電場(chǎng)．

（1）求滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小.
（2）若加電場(chǎng)后小滑塊受到的電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求滑塊離開(kāi)AB區(qū)域時(shí)的速度．
（3）要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到達(dá)最長(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件？并求這種情況下滑塊離開(kāi)AB區(qū)域時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(10分). “┙”型滑板，（平面部分足夠長(zhǎng)），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L(zhǎng)1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計(jì)的小物體，小物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，初始時(shí)刻，滑板與小物體都靜止，試求：

(1)釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前小物體的速度v1多大？
(2)若小物體與A壁碰后相對(duì)水平面的速度大小為碰前的，碰撞時(shí)間極短，則碰撞后滑板速度多大？（均指對(duì)地速度）
(3)若滑板足夠長(zhǎng)，小物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場(chǎng)力做功為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小滑塊A、B和一根輕質(zhì)短彈簧，彈簧的一端與小滑塊A粘連，另一端與小滑塊B接觸而不粘連.現(xiàn)使小滑塊A和B之間夾著被壓縮的輕質(zhì)彈簧，處于鎖定狀態(tài)，一起以速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如題8圖所示.一段時(shí)間后，突然解除鎖定（解除鎖定沒(méi)有機(jī)械能損失），兩滑塊仍沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，兩滑塊在水平面分離后，小滑塊B沖上斜面的高度為.斜面傾角，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平面與斜面圓滑連接.重力加速度取.求：（提示：，）

（1）A、B滑塊分離時(shí)，B滑塊的速度大小.
（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，粗糙水平面CD與光滑斜面DE平滑連接于D處；可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B緊靠一起靜置于P點(diǎn)，某時(shí)刻A、B在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，此后A向左運(yùn)動(dòng)．
已知：斜面的高度H=1.2m；A、B質(zhì)量分別為1kg和0.8kg，且它們與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)相同；A向左運(yùn)動(dòng)的速度平方與位移大小關(guān)系如圖乙；重力加速度g取10m/s2．

（1）求A、B與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）求A、B分離時(shí)B的速度大小vB；
（3）要使B能追上A，試討論P(yáng)、D兩點(diǎn)間距x的取值范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E ＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個(gè)電荷量-5.0×10-8 C、質(zhì)量m＝1.0×10-2 kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝4.0 m/s，求物塊最終停止時(shí)的位置．（g取10 m/s2）

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同步練習(xí)冊(cè)答案