【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為 m、電阻不計、足夠長的光滑 U 形金屬框架 MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界線 OO′分別與平行導(dǎo)軌 MN 和 PQ 垂直，兩導(dǎo)軌相距 L。在 OO′的左 右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小均為 B。另有質(zhì)量也為 m 的金屬棒 CD，垂直于 MN 放置在 OO′左側(cè)導(dǎo)軌上，并用一根細線系在定點 A。已知細線能承受的最大拉力為 T0，CD 棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻 為 R�，F(xiàn)從 t=0 時刻開始對 U 形框架施加水平向右的拉力 F，使其從靜止開始做加速度為 a 的勻加速直線運動。

（1）若細線尚未斷裂，求在 t 時刻水平拉力 F 的大小；

（2）求從框架開始運動到細線斷裂的過程中流過回路的電荷量 q.

【答案】（1）；（2）。

【解析】

（1）在t時刻，框架的速度為：v＝at

框架切割磁場產(chǎn)生的電動勢為：E＝BLv＝BLat

框架受到的安培力為：

對框架有：F﹣F安＝ma

聯(lián)立解得：。

（2）繩子斷裂時，對棒有：

解得：

根據(jù)電荷量的推論公式通過整個回路橫截面的電量為：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一輕繩將一小球P系于光滑墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q.均處于靜止狀態(tài)，則下列相關(guān)說法正確的是

A. Q物體受3個力B. 小球P受到4個力

C. 若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大D. 若繩子變長，繩子的拉力將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，變頻交變電源的頻率可在 20Hz 到 20 kHz 之間調(diào)節(jié)，在某一頻率時，規(guī)格相同的A1、A2兩只燈泡的亮度相同．則下列說法中正確的是 ( )

A. 如果將電源頻率增大，A1、A2都變亮

B. 如果將電源頻率增大，A1變亮、A2變暗

C. 如果將電源頻率減小，A1、A2 都變暗

D. 如果將電源頻率減小，A1 變亮、A2變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 n1∶n2＝10∶1，原線圈輸入的交流電 壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動變阻器 R 和額定電壓為 12 V、工作時內(nèi)阻為 2 Ω的電動機。閉合開關(guān)，電動機正常工作，電流表示數(shù)為 1 A，則 ( )

A. 副線圈兩端電壓為 22 V

B. 電動機輸出的機械功率為 12 W

C. 通過電動機的交流電頻率為 50 Hz

D. 突然卡住電動機，原線圈輸入功率變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有電阻的導(dǎo)電圓盤半徑為R，其邊緣用電阻不計的導(dǎo)電材料包裹，可繞固定點O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，其軸心O和邊緣處電刷A均不會在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生阻力，空氣阻力也忽略不計。用導(dǎo)線將電動勢為E的電源、導(dǎo)電圓盤、電阻和開關(guān)連接成閉合回路，如圖1所示在圓盤所在區(qū)域內(nèi)充滿豎直向下的勻強磁場，如圖2所示只在A、O之間的一塊圓形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強磁場，兩圖中磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，且磁場區(qū)域固定。如果將開關(guān)S閉合，圓盤將會轉(zhuǎn)動起來。

（1）在圖1中，將開關(guān)S閉合足夠長時間后，圓盤轉(zhuǎn)速達到穩(wěn)定。

a．從上往下看，圓盤的轉(zhuǎn)動方向是順時針還是逆時針？

b．求穩(wěn)定時圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω1的大小。

（2）在圖2中，進行了兩次操作：第一次，當圓盤加速到ω0時將開關(guān)斷開，圓盤逐漸減速停下；第二次，當圓盤加速到2ω0時將開關(guān)斷開，圓盤逐漸減速停下。已知從理論上可以證明：在圓盤減速過程中任意一個極短的時間△t內(nèi)，角速度的變化量△ω=kF△t，F是該時刻圓盤在磁場區(qū)域受到的安培力的大小，k為常量。求兩次操作中從開始減速到停下的過程中圓盤轉(zhuǎn)過的角度之比θ1：θ2。

（3）由于圖1中的磁場范圍比圖2中的大，所以剛閉合開關(guān)瞬時，圖1中圓盤比圖2中圓盤加速得快。有人認為：斷開開關(guān)后，圖1中圓盤也將比圖2中圓盤減速得快。請分析說明這樣的想法是否正確。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“冰雪游樂場”滑道O點的左邊為水平滑道，右邊為高度h=3.2m的曲面滑道，左右兩邊的滑道在O點平滑連接.小孩乘 坐冰車由靜止開始從滑道頂端出發(fā)，經(jīng)過O點后與處于靜止狀態(tài)的家長所坐的冰車發(fā)生碰撞，碰撞后小孩及其冰車恰好與家長的冰車一起共同運動.已知小孩和冰車的總質(zhì)量m=30kg，家長和冰車的總質(zhì)量為M=60kg,人與冰車均可視為質(zhì)點，不計一切摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2,求：

（1）小孩乘坐冰車經(jīng)過O點時的速度大小；

（2）碰撞后家長和冰車共同運動的速度大小,以及碰撞中冰車m對冰車M的沖量；

（3）碰撞過程中小孩和家長（包括各自冰車）組成的系統(tǒng)損失的機械能.

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【題目】如圖甲，為新能源電動汽車的無線充電原理圖，M為匝數(shù)n＝50匝、電阻r＝1.0Ω受電線圈，N為送電線圈。當送電線圈N接交變電流后，在受電線圈內(nèi)產(chǎn)生了與線圈平面垂直的磁場，其磁通量Ф隨時間t變化的規(guī)律如圖乙。下列說法正確是

A. 受電線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為

B. 在t1時刻，受電線圈產(chǎn)生的電動勢為20V

C. 在t1—t2內(nèi)，通過受電線圈的電荷量為4×10-2C

D. 在t1—t2內(nèi)，通過受電線圈的電荷量為2×10-2C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在《驗證牛頓第二定律》的實驗中，在研宄作用力一定時加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論時，下列說法中正確的是（_____）

A.平衡摩擦力時，應(yīng)將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

C.實驗時，先放接通打點計時器電源，再立刻放開小車

D.小車運動的加速度，可從天平測出裝砂小桶和砂的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M，直接用公式a=求出（m<<M）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示交流電路中，三個燈泡 L1、L2、L3 的亮度完全相同，下面幾種現(xiàn)象正確的是 ( )

A. 如果不改變交流電源的電壓，降低電源頻率，則 L1燈變亮，L2 燈變暗，L3 亮度燈不變

B. 如果不改變交流電源的電壓，降低電源頻率，則 L1燈變暗，L2 燈變亮，L3 亮度燈不變

C. 如果抽出電感 L中的鐵芯，則 L1 燈變暗

D. 如果將電容器 C的兩極板間距離變小，則 L2 燈變暗

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