【題目】如圖所示，一阻值為R、邊長為的勻質(zhì)正方形導(dǎo)體線框abcd位于豎直平面內(nèi)，下方存在一系列高度均為的勻強(qiáng)磁場區(qū)，與線框平面垂直，各磁場區(qū)的上下邊界及線框cd邊均磁場方向均與線框平面垂水平。第1磁場區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，線框的cd邊到第1磁區(qū)上場區(qū)上邊界的距離為h0。線框從靜止開始下落，在通過每個(gè)磁場區(qū)時(shí)均做勻速運(yùn)動(dòng)，且通過每個(gè)磁場區(qū)的速度均為通過其上一個(gè)磁場區(qū)速度的2倍。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)線框的質(zhì)量m；

(2)第n和第n+1個(gè)磁場區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小Bn與Bn+1所滿足的關(guān)系；

(3)從線框開始下落至cd邊到達(dá)第n個(gè)磁場區(qū)上邊界的過程中，cd邊下落的高度H及線框產(chǎn)生的總熱量Q。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)設(shè)線框剛進(jìn)第一個(gè)磁場區(qū)的速度大小為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，設(shè)線框所受安培力大小為F1，線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢為E1，電流為I，由平衡條件得

由安培力的表達(dá)式得，，聯(lián)立解得

(2)設(shè)線框在第n和第n+1個(gè)磁場區(qū)速度大小分別為vn、vn+1，由平衡條件得

且

聯(lián)立解得

(3)設(shè)cd邊加速下落的總距離為h，勻速下落的總距離為L，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

聯(lián)立解得

由能量守恒定律得

聯(lián)立解得

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，楔形物體放在水平地面上，斜面光滑，傾角為。輕繩一端固定在斜面，另一端系一質(zhì)量為m的小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，A、B分別是圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，已知小球恰能通過B點(diǎn)。在小球運(yùn)動(dòng)過程中楔形物體始終靜止不動(dòng)，重力加速度為g。求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)繩對(duì)小球的拉力大��；

（2）小球經(jīng)過最高點(diǎn)B時(shí)，地面對(duì)楔形物體的摩擦力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A被水平力F壓在豎直墻壁上靜止不動(dòng)。下列說法正確的是

A.若增大力F,則墻壁對(duì)A的彈力增大

B.若增大力F,則墻壁對(duì)A的摩擦力增大

C.若撤去力F,則A沿墻壁下落的過程中受到三個(gè)力作用

D.若力F逐漸減小為原來的一半后, A沿墻壁下滑,則此時(shí)墻壁對(duì)A的摩擦力比力F減小前小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場，長為L且不可伸長的絕緣細(xì)繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系有一帶正電小球，小球靜止于B點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角為�，F(xiàn)將小球拉至與O點(diǎn)同高度的A點(diǎn)，由靜止釋放，小球沿圓弧經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于小球的敘述正確的是（　　）

A.每下降相同高度，電勢能的增加量都相等

B.每下降相同高度，重力勢能的減少量都相等

C.A到B的過程中，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量

D.A到C的過程中，克服電場力做的功小于重力勢能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的兩條紙帶，兩紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔都相同。關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的描述，正確的是（ ）

A.兩質(zhì)點(diǎn)在t0~t4時(shí)間內(nèi)的平均速度相同

B.兩質(zhì)點(diǎn)在t3時(shí)刻的速度大小相等

C.兩質(zhì)點(diǎn)速度相等的時(shí)刻在t3~t4之間

D.兩質(zhì)點(diǎn)不一定是從同一地點(diǎn)出發(fā)的，但在t0時(shí)刻甲的速度為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管從頂端由靜止先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零。如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)加速度大小的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，那么該消防隊(duì)員（ ）

A.下滑過程中的最大速度為4m/s

B.加速與減速運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間之比為1：2

C.加速與減速運(yùn)動(dòng)過程中平均速度之比為1：1

D.加速與減速運(yùn)動(dòng)過程的位移大小之比為1：4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示，下列說法正確的是

A. 粒子可能帶負(fù)電，在b點(diǎn)時(shí)速度較大

B. 粒子的電勢能在b點(diǎn)時(shí)較大

C. 粒子的加速度在a點(diǎn)時(shí)較大

D. 粒子一定帶正電，動(dòng)能先變小后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】示波器可以用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況，其核心部件是示波管，其原理圖如下， 為水平偏轉(zhuǎn)電極， 為豎直偏轉(zhuǎn)電極。以下說法正確的是（ ）

A. 加圖3波形電壓、不加信號(hào)電壓，屏上在兩個(gè)位置出現(xiàn)亮點(diǎn)

B. 加圖2波形電壓、加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)兩條豎直亮線

C. 加圖4波形電壓、加圖2波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線

D. 加圖4波形電壓、加圖3波形電壓，屏上將出現(xiàn)圖1所示圖線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1＝10 N，F(xiàn)2＝2 N。若撤去力F1，則

A. 木塊受到滑動(dòng)摩擦力

B. 木塊受到靜摩擦力

C. 木塊所受合力為2 N，方向向左

D. 木塊所受合力為零

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