【題目】如圖所示,光滑斜面的傾角α=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng) ,bc邊的邊長(zhǎng) ,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框通過(guò)細(xì)線與重物相連,重物質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線(efgh)的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的,ef線和gh的距離s=11.4m,(取 ),求:

1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前重物M的加速度;

2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v;

3ab邊由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線處所用的時(shí)間t;

4ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線處的速度大小和在線框由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】(1)a=5m/s2;(2)v=6m/s;(3)t=2.5s;(4)Q=9J

【解析】試題分析:(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前,線框僅受到細(xì)線的拉力,斜面的支持力和線框重力,重物M受到重力和拉力.則由牛頓第二定律得:

對(duì)重物有:

對(duì)線框有:

聯(lián)立解得線框進(jìn)入磁場(chǎng)前重物M的加速度為: 。

2)因?yàn)榫框進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng),所以重物受力平衡,

線框受力平衡, 邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為: ;形成的感應(yīng)電流為:

受到的安培力為:

聯(lián)立上述各式得:

代入數(shù)據(jù),解得: 。

3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前時(shí),做勻加速直線運(yùn)動(dòng);進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中,做勻速直線運(yùn)動(dòng);進(jìn)入磁場(chǎng)后到運(yùn)動(dòng)到線,仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng).進(jìn)磁場(chǎng)前線框的加速度大小與重物的加速度相同,為:

該階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后線框受力情況同進(jìn)入磁場(chǎng)前,所以該階段的加速度仍為: , ;代入得:

解得: ,因此邊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到線所用的時(shí)間為:

4)線框邊運(yùn)動(dòng)到處的速度為: ,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為: 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體放在水平地面上,如圖1所示,已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示,物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示。求:

10~8s時(shí)間內(nèi),合外力對(duì)物體所做的功;

20~10s時(shí)間內(nèi),物體克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)電子在電場(chǎng)中的A點(diǎn)具有80 eV的電勢(shì)能,當(dāng)它由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)克服靜電力做功30 eV,則( )

A.電子在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是50 eV

B.由A點(diǎn)到B點(diǎn)電子的電勢(shì)能增加了30 eV

C.B點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高110 V

D.B點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)低30V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一細(xì)束白光通過(guò)玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中a、b、c三種色光,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 三種色光的頻率fafbfc

B. 若分別讓ab、c三色光通過(guò)一雙縫裝置,則a光形成的干涉條 紋的間距最大

C. a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)越小

D. 若讓ab、c三色光以同一入射角,從玻璃某方向射入空氣,b光恰能發(fā)生全反射,則a光也一定能發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為一塊建筑用幕墻玻璃的剖面圖,在其上建立直角坐標(biāo)系xoy,設(shè)該玻璃的折射率沿y軸正方向均勻發(fā)生變化,F(xiàn)有一單色a從原點(diǎn)O以某一入射角θ由空氣射入該玻璃內(nèi)部,且單色光a在該材料內(nèi)部的傳播路徑如圖中實(shí)線所示。則玻璃的折射率沿y軸正方向發(fā)生變化的情況是( 。

A. 折射率沿y軸正方向均勻減小

B. 折射率沿y軸正方向均勻增大

C. 折射率沿y軸正方向先均勻減小后均勻增大

D. 折射率沿y軸正方向先均勻增大后均勻減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,電壓表和電流表可視為理想電表,燈泡L1L2均正常發(fā)光,則下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 副線圈輸出電壓的頻率為5Hz

B. 電壓表的讀數(shù)為31V

C. 當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí),則原線圈輸入功率變大

D. 當(dāng)熱敏電阻的溫度降低時(shí),則L1將變亮、L2將變暗

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)欲將滿偏電Ig=100μA,內(nèi)阻未知的電流表改裝成量程較大的電壓表,并對(duì)改裝表進(jìn)行校對(duì)。

(1)該同學(xué)采用“半偏法”利用如圖所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動(dòng)勢(shì)為E6V)時(shí),先閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)電位器R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度_________,再閉合開(kāi)關(guān)S2,保持R不變,調(diào)節(jié)電阻箱R'的阻值為200Ω時(shí)電流表指針指到滿刻度的一半,則該同學(xué)測(cè)出的電流表的內(nèi)阻為Rg_________Ω。

(2)若要將該電流表改裝成量程為1V的電壓表,需給它___________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為R0___________的電阻。

(3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)在電路中進(jìn)行校對(duì),由于(1)中對(duì)電流表內(nèi)阻測(cè)定存在系統(tǒng)誤差,若改裝好的電流表的測(cè)量值為V1,標(biāo)準(zhǔn)電流表的測(cè)量值為V2,則V1_______V2(選填“>”、“=”或“<”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了測(cè)木板與物塊m之間的動(dòng)摩擦因數(shù),采用如圖所示裝置。取勻質(zhì)材料的木板截成兩段PQ和ON,將PQ平放在水平桌面上,在木板的P點(diǎn)固定一個(gè)帶有刻度尺的豎直立柱。把ONO端用鉸鏈連接在PQ上(ON可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)),另一端架在立柱的定位螺釘上,上下調(diào)節(jié)螺釘可以改變木板ON的傾角。實(shí)驗(yàn)操作如下:

①讓小木塊m(視為質(zhì)點(diǎn))從木板ON的定位螺釘正上方靜止釋放,木塊將經(jīng)過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入水平木板滑行,并最終停在水平木板上(木塊越過(guò)O點(diǎn)前后沒(méi)有機(jī)械能損失)。從立柱刻度上讀出木塊下滑初位置的高度h,并用刻度尺測(cè)出物塊在水平木板上滑行距離s;

②上下調(diào)節(jié)定位螺釘位置,重新實(shí)驗(yàn)多次。每次都讓小木塊從木板ON的定位螺釘上方靜止釋放,記錄每次釋放高度h和對(duì)應(yīng)的滑行距離s(見(jiàn)右表)。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作,回答下面問(wèn)題:

(1)用s做縱坐標(biāo),h做橫坐標(biāo),建立soh坐標(biāo)系,根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)并描繪出s-h圖像______;

(2)利用s-h圖像,計(jì)算木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________(保留兩位有效數(shù)字);

(3)實(shí)驗(yàn)裝置圖中,鉸鏈O點(diǎn)到立柱的距離OP=________cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸負(fù)方向傳播,已知波的波長(zhǎng)為8 m.周期為2 s.t=l s時(shí)刻波形如圖所示,a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖是波上某一點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則下列說(shuō)法正確的是

A. 圖2可以表示d點(diǎn)的振動(dòng)

B. 圖2可以表示b點(diǎn)的振動(dòng)

C. a、b兩質(zhì)點(diǎn)在t=1.5 s時(shí)速度大小相同

D. 該波傳播速度為v=4 m/s

E. r=0時(shí)6點(diǎn)速度沿y軸正方向

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