6.如圖所示,在傾角θ=37°粗糙斜面上,放置一矩形線框abcd,其中,ab邊長L1=0.2m,bc邊長L2=0.1m,質(zhì)量m1=0.5kg,電阻R=0.1Ω,線框與斜面的動摩擦因數(shù)μ=0.5,線框用細(xì)線通過兩個光滑定滑輪與一重物相連(連接線框的細(xì)線與斜面平行,重物距地面足夠高),重物質(zhì)量m2=1.5kg,斜面上ef線與gh線(ef∥gh∥ab)間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T.開始時ab邊與磁場下邊界ef的距離d1=0.34m,磁場寬度d2=1.3m.現(xiàn)將重物由靜止釋放,當(dāng)ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時恰好做勻速直線運動,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)線框的ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時繩子拉力的功率;
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時速度的大小及線框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱.

分析 (1)由平衡條件求出ab邊運動到gh線處的速度.由P=Fv求解功率.
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時到ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時,由能量守恒求初速度,線框從初狀態(tài)到完全出磁場,根據(jù)能量守恒定律求解焦耳熱.

解答 解:(1)對m2有:T=m2g
對m1有:T-μm1gcosθ-m1gsinθ-BIL1
E=BL1v
I=$\frac{E}{R}$
聯(lián)立上式可得v=4m/s
繩子的拉力功率P=Tv=m2gv=1.5×10×4=60W
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時到ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時,由能量守恒得:
m2g(d2-L2)-(μm1gcosθ+m1gsinθ)(d2-L2)=$\frac{1}{2}$(m2+m1)v2$-\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}_{0}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解方程得v0=2m/s
線框從初狀態(tài)到完全出磁場,由能量守恒定律知:m2g(d1+d2+L2)-(μm1gcosθ+m1gsinθ)(d1+d2+L2)=$\frac{1}{2}$(m2+m1)v+Q
代入數(shù)據(jù)解方程得Q=1.4J
答:(1)線框的ab邊剛從磁場上邊緣gh穿出時繩子拉力的功率為60W;
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時速度的大小為2m/s,線框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為1.4J.

點評 本題是電磁感應(yīng)與力平衡、能量守恒定律的綜合,選擇合適的過程是關(guān)鍵.本題計算量比較大,需要同學(xué)們提高計算能力.

練習(xí)冊系列答案
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16.在下面列舉的物理量單位中,哪些是國際單位制的基本單位(  )
A.千克(kg)B.米(m)C.攝氏度(℃)D.牛頓(N)

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17.某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼,探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.彈簧的彈力用F表示,彈簧掛上鉤碼后的伸長用x表示,表中是該同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù),實驗中彈簧始終未超過彈性限度.(g=10m/s2
(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出彈簧的彈力F與彈簧的伸長量x的關(guān)系圖象;
(2)根據(jù)圖象可得彈簧的勁度系數(shù)是25N/m.
鉤碼總質(zhì)量m/g306090120150
彈簧伸長量x/cm1.22.43.64.86.4

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.一質(zhì)量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點,第一次小球在水平拉力F1作用下,從平衡位置P點很緩慢地移到Q點,此時繩與豎直方向夾角為θ(如圖所示),在這個過程中水平拉力做功為W1,第二次小球在水平恒力F2作用下,從P點移到Q點,水平恒力做功為W2,重力加速度為g,且θ<90°,則( 。
A.W1=F1lsinθ,W2=F2lsinθB.W1=W2=mgl(1-cosθ)
C.W1=mgl(1-cosθ),W2=F2lsinD.W1=F1lsinθ,W2=mgl(1-cosθ)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.氘核${\;}_{1}^{2}$H)和氚(${\;}_{1}^{3}$H)聚合成氦核(${\;}_{2}^{4}$He)的核反應(yīng)方程如下:${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+x設(shè)氘核質(zhì)量為m1,氚核質(zhì)量為m2,氦核質(zhì)量為m3,x質(zhì)量為m4關(guān)于x和反應(yīng)過程中釋放的能量,以下說法正確的是 ( 。
A.x為質(zhì)子,(m1+m2-m3)C2B.x為電子,(m1+m2-m3)C2
C.x為中子,(m1+m2-m3-m4)C2D.x為正電子,(m1+m2-m3-m4)C2

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11.圖1為正在測量中的多用電表表盤,請完成下列問題:

(1)如果用直流“50V”擋測量電壓,指針位置如圖1所示,讀數(shù)為23.0V.
(2)用圖1多用電表測量電阻時,多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一電池、一個可變電阻和一表頭相串聯(lián),如圖2所示,電源電動勢E=1.5V,選擇開關(guān)在“×1”擋,把它的兩表筆短接,旋轉(zhuǎn)可變電阻R1的旋鈕,當(dāng)指針指向“0Ω”時,流過多用電表的電流為100mA;
(3)圖2是測量Rx阻值時的電路,歐姆表使用一段時間后,電池電動勢變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零,按正確使用方法再測Rx的值,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將較變大(填空“變大”、“變小”或“不變”).
(4)圖3是將表頭G改裝成兩個倍率擋(如“×1”、“×10”)的歐姆表電路原理圖,則當(dāng)開關(guān)S合向b端(選填“a”或“b”)時,歐姆表是較大倍率擋.

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18.一帶正電粒子只在電場力的作用下沿直線由A點運動到B點,帶電粒子的v-t圖象如圖所示,則帶電粒子所在的電場可能是( 。
A.B.C.D.

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15.下列敘述中正確的是(  )
A.在直線運動中,物體的位移大小等于其路程
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16.如圖所示,“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器于北京時間2011年11月3日凌晨實現(xiàn) 剛性連接,形成組合體,使中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功.若已知地球的自 轉(zhuǎn)周期為T、地球半徑為R、地球表面的重力加速度為g組合體運行的軌道距地面高度為h,則下列表達(dá)式中正確的是( 。
A.組合體圍繞地球做圓周運動的線速度大v=$\frac{2π(R+h)}{T}$
B.組合體圍繞地球做圓周運動的角速度大小ω=$\sqrt{\frac{g}{R+h}}$
C.組合體圍繞地球做圓周運動的運行周期T′=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{g{R}^{2}}}$
D.組合體所在軌道處的重力加速度g′=$\frac{Rg}{R+h}$

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