分析 (1)線框cd邊離開磁場時做勻速直線運動,應(yīng)用平衡條件可以求出磁感應(yīng)強度.
(2)細線被繃緊后線框與物體做勻速直線運動,細線繃緊前物體做自由落體運動,應(yīng)用平衡條件、勻變速直線運動的速度位移公式與動量定理可以求出物體下落的高度.
(3)應(yīng)用能量守恒定律可以求出損失的機械能.
解答 解:(1)線框cd邊離開磁場后受到的安培力:F=BIL1=$\frac{{B}^{2}{L}_{1}^{2}v}{R}$,
線框cd邊離開磁場時勻速下滑,由平衡條件得:
mgsinθ-μmgcosθ-F=0,解得:B=1T;
(2)由題意,線框第二次勻速運動方向向上,設(shè)其速度為v1,細線拉力為T,
則勻速運動的速度:v1=$\frac{{L}_{2}}{t}$=$\frac{2m}{1s}$=2m/s,
對線框,由平衡條件得:T-mgsinθ-μmgcosθ-$\frac{{B}^{2}{L}_{1}^{2}{v}_{1}}{R}$=0,
對物體,由平衡條件得:T-Mg=0,
設(shè)繩突然繃緊過程中繩子作用力沖量為I,由動量定理得:
對線框:I=mv1-m(-v) 對物體:I=Mv1-Mv0,
繩繃緊前M自由下落:v02=2gH,解得:H=1.8m;
(3)根據(jù)能量守恒定律得:
線框勻速下滑過程:Q1=mgL2sinθ,
繩子突然繃緊過程:Q2=$\frac{1}{2}$Mv02+$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$(M+m)v12,
線框勻速上滑過程:Q3=MgL2-mgL2sinθ,
損失的機械能:△E=Q1+Q2+Q3,解得:△E=21.6J;
答:(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B為1T;
(2)細繩繃緊前,M下降的高度H為1.8m;
(3)系統(tǒng)在線框cd邊離開磁場至重新進入磁場過程中損失的機械能△E為21.6J.
點評 本題是一道綜合題,難度較大,分析清楚物體運動過程是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用平衡條件、能量守恒定律可以解題,第(2)問中也可以應(yīng)用動量守恒定律求出細線繃緊前瞬間物體的速度.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 氫原子由基態(tài)躍遷到n=3能級時會放出能量為12.09eV的光子 | |
B. | 一個處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,能放出3種不同頻率的光 | |
C. | 一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75eV | |
D. | 用能量為10.3eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原于躍遷到激發(fā)態(tài) |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 逸出功與ν有關(guān) | B. | Ekm與入射光強度成正比 | ||
C. | 當(dāng)ν=ν0時會逸出光電子 | D. | 圖中直線斜率與普朗克常量有關(guān) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 線圈的轉(zhuǎn)速為50r/s | B. | 交流電壓表的示數(shù)為11V | ||
C. | 電阻R1的功率小于12.1W | D. | 閉合開關(guān)S后,電阻R2不產(chǎn)生熱量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 將試探電荷-q從C點移到D點,電場力做正功,試探電荷-q的電勢能減少 | |
B. | 將試探電荷+q從M點移到N點,電場力不做功,試探電荷+q的電勢能不變 | |
C. | N點的電場強度方向平行于AB且跟MN垂直 | |
D. | C、D兩點的電場強度相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 衛(wèi)星B繞地球運動的周期為$\frac{πT}{2π-α}$ | |
B. | 衛(wèi)星B繞地球運動的周期為$\frac{πT}{2π+α}$ | |
C. | 衛(wèi)星B離地表的高度為$\root{3}{\frac{GM}{4}(\frac{T}{2π-α})^{2}}-R$ | |
D. | 衛(wèi)星B離地表的高度為$\root{3}{\frac{GM}{4}(\frac{T}{2π+α})^{2}}-R$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 速度越大,加速度也越大 | |
B. | 加速度越大,速度可能在減小 | |
C. | 加速度方向保持不變,速度方向也一定保持不變 | |
D. | 加速度就是增加的速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 可以定點在相對地面靜止的同步軌道上 | |
B. | 衛(wèi)星繞地球運行的線速度比月球的小 | |
C. | 衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球的小 | |
D. | 衛(wèi)星繞地球運行的周期比月球的小 |
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