【題目】如圖甲所示，ABCD為一足夠長的光滑絕緣斜面，EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面向上的勻強磁場，磁場邊界EF、HG與斜面底邊AB平行。一正方形金屬框abcd放在斜面上，ab邊平行于磁場邊界�，F(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放，金屬框從開始運動到cd邊離開磁場的過程中，其運動的v—t圖象如圖乙所示。已知金屬框電阻，質(zhì)量m=0. 04kg，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度B和寬度d；

（2）金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）金屬框出磁場EF邊界過程中通過金屬框截面的電量q和所用時間。

【答案】（1）2T，0.5m（2）0.1088J（3）0.1C，0.12s

【解析】

（1）由圖乙可知，在00.2s內(nèi)金屬框做勻加速運動，經(jīng)t1=0.2s速度v1=1.0m/s，

加速度a=

a=5m/s2

設(shè)斜面的傾角為，金屬框邊長為l0，由牛頓第二定律有mgsin=ma1

解得sin=0.5

在0.2s0.4s內(nèi)金屬框勾速進入磁場，則l0=v1t2

l0=0.2m

有E1=Bl0v1

L1=

F=Bl0I1

由F=mgsin

得B=2T

在0.4s0.6s內(nèi)，金屬框在磁場中繼續(xù)以a=5m/s2的加速度做勻加速運動，由圖乙可知運動位移

得x3=0.3m

則磁場的寬度d=l0+x3=0.5m

（2）金屬框從進入磁場到離開磁場的過程中，由功能關(guān)系：mg·sin（d+l0）=

得Q=0.1088J

（3）金屬框出磁場過程中，有：

得

Q=0.1C

mgsin·t4-Bl0q=mv3-mv2

得t4=0.12s

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)如圖甲所示，為了觀察雙縫干涉圖樣，在暗室中做光的干涉實驗，打開激光器，讓一束黃色的激光通過雙縫。

①在光屏上觀察到的圖案應(yīng)該是圖乙中的_____（選填“a”或“b”）；

②為了讓光屏上觀察到的條紋間距變大，下列做法可行的是_____。

A.其它條件不變，只將光源換為紅色激光光源

B.其它條件不變，只將光源換為藍色激光光源

C.其它條件不變，只換一個雙縫間距較小的雙縫

D.其它條件不變，只減小雙縫與光屏的距離

(2)如圖甲所示為實驗室的一款直流電流表，其接線柱間的標識如圖乙所示，其使用說明書上附的電流表內(nèi)部線路如圖丙所示。

①某次用 0~3A 量程測量時，示數(shù)如圖丁所示，其讀數(shù)為_____A.

②該款電流表 0~0.6A 量程對應(yīng)的內(nèi)阻為______請用圖丙中的阻值符號 Rg、R1、R2、R3表示）.

③若電阻 R1 斷路，則電流表允許通過的最大電流約為_____mA（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，某實驗小組按圖（甲)所示的電路圖連好實驗電路，合上開關(guān)，電流表和電壓表的讀數(shù)正常，當將滑動變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔�，直到當滑片滑至臨近B端時電壓表的示數(shù)急劇變化，這種情況很難讀出數(shù)值分布均勻的幾組不同的電流值、電壓值．

(1)出現(xiàn)上述情況的原因是________，改進方法是________．

(2)改進后，測出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫出如圖（乙)所示的圖象，由圖象可知，這個電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_____Ω(均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現(xiàn)之一為電池的電動勢變小，內(nèi)阻變大。某興趣小組將一輛舊電動自行車充滿電，取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內(nèi)阻。

⑴用多用表直流電壓50V擋測量每塊電池的電動勢。測量電池A時，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為_____V。

⑵用圖乙所示電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r，圖中R0為保護電阻，其阻值為5Ω。改變電阻箱的阻值R，測出對應(yīng)的電流I，根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的圖線，如圖丙。由圖線C可知電池C的電動勢E=_____V；內(nèi)阻r=_____Ω。

⑶分析圖丙可知，電池_____(選填“A”、“B”、“C”或“D”)較優(yōu)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為描繪小燈泡L “3V， 1.5W”的伏安特性曲線，某同學(xué)根據(jù)如下可供選擇的器材設(shè)計了如圖所示電路（電路還沒有完全接好）．

A．電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約1Ω)

B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)

C．滑動變阻器（200Ω，0．3A)

D．滑動變阻器（10Ω，2 A)

E．電池組（電動勢約3V，內(nèi)阻未知）

F．開關(guān)，帶夾子的導(dǎo)線若干

G．待測小燈泡

(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇________(填“C”或“D”)，請以筆畫線代替導(dǎo)線將尚未連接好的電壓表連入電路中_______________．

(2)在該同學(xué)連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請指出其中的兩個不當之處：I．_______________________________；Ⅱ________________________．

(3)改正上述兩個不當之處后，他在測量中發(fā)現(xiàn)，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值，其原因可能是導(dǎo)線__________(填圖中導(dǎo)線代號)沒有連接好．

(4)正確連接電路并排除故障后，通過調(diào)節(jié)滑動 變阻器，得到多組電壓表和電流表的示數(shù)如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在所給方格紙中描點并作出該燈泡的伏安特性曲線．_______________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，關(guān)于兩顆人造地球衛(wèi)星的下列說法正確的是

A.衛(wèi)星a運行的周期大于衛(wèi)星b運行的周期

B.衛(wèi)星a運行的加速度小于衛(wèi)星b運行的加速度

C.衛(wèi)星a運行的線速度小于衛(wèi)星b運行的線速度

D.衛(wèi)星a運行的角速度大于衛(wèi)星b運行的角速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通電直導(dǎo)線放在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B的方向如圖所示．“”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向里，“⊙”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向外．圖中標出了導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是（ ）

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R．在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v-t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力.下列說法正確的

A. 0-t1段直線的斜率大于t2-t3段直線的斜率

B. 磁場的寬度一定大于v1（t2-t1）

C. 磁場的磁感應(yīng)強度為

D. 金屬線框在0-t3的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mgv1（t2-t1）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年2月11日，美國自然科學(xué)基金召開新聞發(fā)布會宣布，人類首次探測到了引力波. 2月16日，中國科學(xué)院公布了一項新的探測引力波的“空間太極計劃”. 由中山大學(xué)發(fā)起的空間引力波探測工程“天琴計劃”于2015年7月正式啟動. 計劃從2016年到2035年分四階段進行，將向太空發(fā)射三顆衛(wèi)星探測引力波. 在目前討論的初步概念中，天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星（SC1、SC2、SC3）構(gòu)成一個等邊三角形陣列，地球恰處于三角形中心，衛(wèi)星將在以地球為中心、高度約10萬公里的軌道上運行，針對確定的引力波源進行探測，這三顆衛(wèi)星在太空中的分列圖類似樂器豎琴，故命名為“天琴計劃”. 則下列有關(guān)三顆衛(wèi)星的運動描述正確的是

A. 三顆衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星

B. 三顆衛(wèi)星具有相同的加速度

C. 三顆衛(wèi)星的線速度比月球繞地球運動的線速度大且大于第一宇宙速度

D. 若知道引力常量G、三顆衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)周期T及地球的半徑R，則可估算出地球的密度

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