【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長為L的正方形單匝導線框ABCD靜止在光滑水平面上，線框右側(cè)某處有一左邊界平行于AD、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度為B0，方向垂直于紙面向里。距離磁場邊界L/2處有一與邊界平行的足夠大的擋板PQ．現(xiàn)用大小為F、水平向右的恒力作用在AD中點，線框勻速進入磁場，與擋板碰撞后立即靜止，此時將水平恒力撤去。

（1）求AD到達磁場邊界時的速度大��；

（2）求線框在磁場中運動的過程中，AD邊產(chǎn)生的電熱以及流過AD邊的電量；

（3）若線框與擋板PQ碰撞后，擋板對線框產(chǎn)生一個大小為f的恒定吸引力，且磁場的磁感應強度按B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)）變化，則再經(jīng)過多長時間線框可以掙脫PQ的束縛？（PQ不影響線框的導電性能且能）

【答案】（1）（2）； （3）

【解析】試題分析：（1）線框勻速進入磁場，根據(jù)平衡條件即可求出AD到達磁場邊界時的速度大小；（2）根據(jù)和，可以求出AD邊產(chǎn)生的電熱以及流過AD邊的電量；（3）當安培力等于f時，線框可以掙脫PQ的束縛，根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律即可求解時間.

（1）設進磁場時線框的速度大小為，

又，

聯(lián)立解得：

（2）因為，

流過AD邊的電量

（3）根據(jù)法拉第電磁感應定律有：感應電動勢

根據(jù)閉合電路歐姆定律有：電流

設經(jīng)時間t有：

解得：

練習冊系列答案
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【題目】實驗宣中常用粒子加速器來獲得高速粒子，某兩級串列加速器外形設計酷似“U"型，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中ab、cd為底面為正方形的長方體加速管，加速管長為L，底面邊長為且兩加速管底面在同一平面內(nèi)。兩加速管中心軸線間的距離為，加速管內(nèi)有和軸線平行的勻強電場。端面b、d的下方區(qū)域存在垂直兩加管軸線平面的勻強磁場，磁感強度大小為B。現(xiàn)將速度很小的一價帶負電粒子均勻地從a端面輸入，在ab管中被加速后，垂直進入勻強磁場，到達d處時，可被設在d處的特殊裝置將其電子剝離(粒子速度不變，特殊裝置大小可忽略)，成為三價正粒子，沿軸線進入的粒子恰能沿兩加速管軸線加速，已知b、d兩端電勢相等，a、c兩端電勢相等, 元電荷為e,該粒子質(zhì)量為m,不計粒子重力及粒子間相互作用力。

（1）試求a、b兩端面之間的電勢差；

（2）僅改變加速管電壓，則粒子在加速器中經(jīng)歷的最短時間是多少；

（3）實際工作時，磁場可能會與設計值B有一定偏差，而會以至間的某一確定值工作，若要求至少有90%的粒子能成功加速，試求偏差的最大值 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg、初速度v0＝6 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上從O點開始向右運動，O點為坐標原點，整個運動過程中物塊速率的平方隨位置坐標變化的關系圖象如圖乙所示，g＝10m/s2，下列說法中正確的是

A. t＝2s時物塊速度為零 B. t＝3s時物塊回到O點

C. 恒力F大小為2N D. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1

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【題目】一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。

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【題目】如圖所示，勻強電場的方向與長方形abcd所在的平面平行， ，ab=3cm，電子從a點運動到B點的過程中，電場力做的功為4.5eV；電子從a點運動到d點的過程中克服電場力做功為4.5eV，以a點的電勢為電勢零點，下列說法正確的是

A. c點的電勢為3V

B. b點的電勢為4.5V

C. 該勻強電場的場強方向為由b點指向d點

D. 該勻強電場的場強大小為300V/m

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的尖劈A頂角，一面靠在豎直的光滑墻壁上，質(zhì)量為2m的方木塊B放在水平光滑地面上，A和B之間無摩擦，彈簧右端固定。方木塊B將彈簧壓縮后，由靜止釋放，A在B的推動下，沿豎直光滑的墻壁上滑，當彈簧剛恢復原長時，A的速度為，B的速度為。(重力加速度為g， )

A. A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. 彈簧恢復原長時

C. 當兩物體動能最大時，彈簧的形變量為

D. 當兩物體動能最大時，彈簧的形變量為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究小車運輸能力的裝置可簡化為如圖所示的情形，AB為一段光滑弧固定軌道，PQ為光滑半圓弧固定軌道，圓弧半徑r=0.2m，水平面光滑．BP長S＝3.8m。一長為L=2.8m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在弧軌道B處，小車上表面略低于B點，且與PQ軌道最低點處于同一水平面�？梢暈橘|(zhì)點、質(zhì)量為m=4kg的滑塊間斷從距B點高h＝3.2m同一處沿軌道靜止滑下，第一塊滑塊滑上小車后帶動小車也向右運動，小車壓縮P點下方長度不計的輕彈簧，待滑塊離開小車后，小車被彈回原速向左運動，滑塊與小車的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，取g=10m/s2 。

（1）求小車第一次到達P點時的速度大�。�

（2）通過計算判斷第一塊滑塊是否滑到Q點；

（3）小車第一次被彈回，當小車左端到達B點時，第二塊滑塊恰好也運動到B點沖上小車，試判斷滑塊是否滑離小車，若滑離請求滑塊滑出小車時的速度大小。若不滑離，請求小車第二次到P點時的速度大小和第二塊滑塊滑到Q點時對軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強電場，y軸右側(cè)區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場，磁感應強度大小為，區(qū)域II內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，區(qū)域I、區(qū)域II的寬度均為，高度分別為EF=2L，和DE= ，質(zhì)量也為m、電荷量為q的帶正電的粒子從坐標為（-2L，-2L）的A點以速度，沿x軸正方向射出，恰好經(jīng)過坐標為（0，-L）的C點射入?yún)^(qū)域I，粒子重力忽略不計，求：

(1)勻強電場的電場強度大小E；

(2)要使粒子從區(qū)域II的右邊界DE離開磁場，可在區(qū)域II內(nèi)加垂直于紙面向外的勻強磁場，試確定磁感應強度B的大小范圍；

(3)若粒子恰能從II區(qū)右邊界DE間離x軸最遠的點射出，求粒子在磁場中運動的時間。

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【題目】如圖所示，有一個邊界為正三角形的勻強磁場區(qū)域，邊長為a，磁感應強度方向垂直紙面向里，一個導體矩形框的長為、寬為，平行于紙面沿著磁場區(qū)域的軸線勻速穿越磁場區(qū)域，導體框中感應電流的正方向為逆時針方向，以導體框剛進入磁場時為t = 0時刻，則導體框中的感應電流隨時間變化的圖像是

A. B. C. D.

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