【題目】邊長為L的正方形閉合金屬導(dǎo)線框，其質(zhì)量為m，回路電阻為R．圖中M、N、P為磁場區(qū)域的邊界，且均為水平，上下兩部分水平勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向如圖所示．現(xiàn)讓線框由圖示位置由靜止開始下落，線框在穿過M和P兩界面的過程中均為勻速運動．已知M、N之間和N、P之間的高度差相等，均為，下落過程中線框平面始終保持豎直，底邊始終保持水平，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g．試求：

（1）圖示位置線框的底邊到M的高度．

（2）線框的底邊剛通過磁場邊界N時，線框加速度的大�。�

（3）線框在通過磁場邊界N的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）根據(jù)題意分析可知，導(dǎo)線框在穿過M和的過程中，速度相同，設(shè)為，根據(jù)自由落體運動的公式有

在導(dǎo)線框穿過M的過程中，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

線框受到的安培力

根據(jù)物體的平衡條件有

聯(lián)立解得

（2）設(shè)線框的底邊剛通過磁場邊界N時，線框的速度大小為，根據(jù)題意和運動學(xué)公式有

此時線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

線框受到的安培力-

根據(jù)牛頓第二定律有

解得線框的加速度大小為

（其中的，）

（3）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，在線框通過磁場邊界和的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱相同，均為

在整個運動過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為

所以線框通過磁場邊界N的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為-

解得：-

【或設(shè)線框的上邊剛要通過磁場邊界N時，線框的速度大小為，根據(jù)題意和運動學(xué)公式有 （解得）

根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，線框通過磁場邊界N的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為

解得

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】如圖所示，用不可伸長的輕繩將一長方形黑板懸掛在光滑釘子O上，黑板上邊保持水平，已知繩長為1.5m，繩子的最大承受力為10N，黑板質(zhì)量1.2kg，g=10m/s2，則PQ間的最大距離為（　�。�

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示，上端開口、下端封閉、粗細(xì)均勻的足夠長細(xì)玻璃管豎直放置，管中用一段長度為H=25cm的水銀柱封閉一段長度為L=20cm的空氣，大氣壓強P0=75cmHg，開始時封閉氣體的溫度為27℃。若將玻璃管在豎直平面內(nèi)

(1)緩慢轉(zhuǎn)動至開口向下，求此時封閉空氣的長度；

(2)緩慢轉(zhuǎn)動至水平后，再將封閉氣體的溫度升高到37℃，求此時封閉空氣的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的．現(xiàn)在用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約40～50Ω．熱敏電阻和溫度計插入燒杯中，燒杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯、直流電源(電動勢15V，內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(對應(yīng)不同的量程內(nèi)阻約為0.2Ω或1Ω)、直流電壓表(對應(yīng)不同的量程內(nèi)阻約為5kΩ或15kΩ)、滑動變阻器(0～10Ω)、電鍵、導(dǎo)線若干．

①在圖（a）的方框中用給定的器材畫出完整的實驗電路圖，要求測量誤差盡可能小_________．

②根據(jù)電路圖，在實物圖上用鉛筆線做導(dǎo)線進行連線_____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級躍遷到n=2的能級發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定

A. 對應(yīng)的前后能級之差最小

B. 同一介質(zhì)對的折射率最大

C. 同一介質(zhì)中的傳播速度最大

D. 用照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則也一定能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為光敏電阻（光照強度增加時，其電阻值減�。F(xiàn)增加光照強度，則下列判斷正確的是（ ）

A．B燈變暗，A燈變亮 B．R0兩端電壓變大

C．電源路端電壓不變 D．電源總功率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．

（1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時的實驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．

（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表:

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω．

R/Ω

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

I/A

0.15

0.17

0.19

0.22

0.26

/A–1

6.7

6.0

5.3

4.5

3.8

（3）為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為_______V；內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示。以下說法正確的是___________

A. a光的頻率比b光大

B. a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大

C. 光由介質(zhì)射人空氣時，a光的臨界角比b光小

D. a、b通過相同的單縫衍射實驗裝置，a光的衍射條紋較大

E. a、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置，b光的干涉條紋間距較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間三維直角坐標(biāo)系o-xyz如圖所示（重力沿軸負(fù)方向），同時存在與xoy平面平行的勻強電場和勻強磁場，它們的方向與x軸正方向的夾角均為。（已知重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）

（1）若一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向的速度v0做勻速直線運動，求電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大小；

（2）若一電荷量為、質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0通過y軸上的點P（0，h，0）時，調(diào)整電場使其方向沿x軸負(fù)方向、大小為E0。適當(dāng)調(diào)整磁場，則能使帶電質(zhì)點通過坐標(biāo)Q（h，0，0.5h）點，問通過Q點時其速度大��；

（3）若一電荷量為、質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0通過y軸上的點P（0，0.6h，0）時，改變電場強度大小和方向，同時改變磁感應(yīng)強度的大小，但不改變其方向，帶電質(zhì)點做勻速圓周運動能經(jīng)過x軸上的某點M，問電場強度和磁感應(yīng)強度的大小滿足什么條件?并求出帶電質(zhì)點經(jīng)過x軸M點的時間。

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