如圖所示，相距為d的邊界水平的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向里、大小為B.質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線圈abcd，將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放，已知cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和cd邊剛離開磁場時(shí)速度相等，不計(jì)空氣阻力，則(　　)

A．在線圈穿過磁場的整個(gè)過程中，克服安培力做功為mgd
B．若L＝d，則線圈穿過磁場的整個(gè)過程所用時(shí)間為 d
C．若L<d，則線圈的最小速度可能為
D．若L<d，則線圈的最小速度可能為
BCD

試題分析：根據(jù)能量守恒研究從cd邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程：動(dòng)能變化為0，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為線框產(chǎn)生的熱量，則進(jìn)入磁場的過程中線圈產(chǎn)生的熱量 ，cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為，邊剛離開磁場時(shí)速度也為，所以從邊剛穿出磁場到邊離開磁場的過程，線框產(chǎn)生的熱量與從邊剛進(jìn)入磁場到邊剛穿出磁場的過程產(chǎn)生的熱量相等，所以線圈從邊進(jìn)入磁場到ab邊離開磁場的過程，產(chǎn)生的熱量Q′=2mgd，感應(yīng)電流做的功為2mgd，故A錯(cuò)誤；線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小 ，若線圈將勻速通過磁場，所用時(shí)間為 ，故B正確；若，線框可能先做減速運(yùn)動(dòng)，在完全進(jìn)入磁場前做勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橥耆M(jìn)入磁場時(shí)的速度最小，則 ，則最小速度，故C正確；因?yàn)檫M(jìn)磁場時(shí)要減速，即此時(shí)的安培力大于重力，速度減小，安培力也減小，當(dāng)安培力減到等于重力時(shí)，線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，全部進(jìn)入磁場將做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線圈的最小速度為vm，知全部進(jìn)入磁場的瞬間速度最�。蓜�(dòng)能定理，從cd邊剛進(jìn)入磁場到線框完全進(jìn)入時(shí)，則有：，有綜上所述，線圈的最小速度為，故D正確。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）驗(yàn)證“力的平行四邊形法則”實(shí)驗(yàn)如圖所示，A為固定橡皮的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB、OC為細(xì)繩子，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為______N；圖乙中的F和兩力中，方向一定沿OA方向的是______；本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______．
A．理想實(shí)驗(yàn)法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法

（2）某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖丙中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：
時(shí)刻t2t3t4t5
速度（m/s）5.595.084.58
①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=______m/s．
②從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量△Ep=______J，動(dòng)能減少量△Ek=______J．
③在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得△Ep______△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，通過與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，測(cè)出AB之間的距離h．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．
（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量下列哪些物理量______（填選項(xiàng)前的字母）
A．A點(diǎn)與地面間的距離H B．小鐵球的直徑d
C．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tAB D．小鐵球的質(zhì)量m
（2）小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=______．若下落過程中機(jī)械能守恒，則h與
1
t2
的關(guān)系式為h=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．

（1）下面是他實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作步驟：
A．按照?qǐng)D1所示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，然后再接通電源；
E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
F．計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能；
G．改換紙帶，重做幾次．
其中沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是______；
（2）若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖2所示，那么：
①紙帶的______（左、右）端與重物相連
②從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過程中重力勢(shì)能的減少量△Ep=______（保留兩位有效數(shù)字）；
③猜測(cè)：動(dòng)能的增加量△Ek最有可能______勢(shì)能的減少量△Ep（填“＞、=、＜）．
（3）重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計(jì)，h代表下落的距離，Ek代表動(dòng)能，EP代表勢(shì)能，
E代表機(jī)械能，以水平桌面為參考面，下列圖象不正確的是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，有下述A至F六個(gè)步驟：
A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落
C．取下紙帶，更換新紙帶，重新做實(shí)驗(yàn)
D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h1、h2、h3、…h(huán)n．，計(jì)算出對(duì)應(yīng)瞬時(shí)速度v1、v2、v3…vn
F．分別計(jì)算出
1
2
mvn2和mghn，在誤差范圍內(nèi)看是否相等
（1）以上實(shí)驗(yàn)步驟按合理的操作步驟排序應(yīng)是______．
（2）計(jì)算表明，總有
1
2
mvn2______mghn（填“＞”“=”或“＜”），原因是______．
（3）實(shí)驗(yàn)操作正確，能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為θ＝30°、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上。一質(zhì)量m＝1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，其電阻r＝1Ω。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)電路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2兩端通過細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M＝0.6kg的正方形金屬框cdef，每根細(xì)導(dǎo)線能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形邊長L2＝0.2 m，每條邊電阻r0=1Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2＝3T的勻強(qiáng)磁場中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計(jì)其他電阻及滑輪摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）電鍵S斷開時(shí)棒ab下滑過程中的最大速度vm；
（2）電鍵S閉合，細(xì)導(dǎo)線剛好被拉斷時(shí)棒ab的速度v；
（3）若電鍵S閉合后，從棒ab釋放到細(xì)導(dǎo)線被拉斷的過程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J，此過程中棒ab下滑的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為M的平板小車靜止在光滑的水乎地面上，小車左端放一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，車的右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)給木塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，木塊便沿小車向右滑行，在與彈簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到達(dá)小車的左端。試求：

①木塊返回到小車左端時(shí)小車的動(dòng)能；
②彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，可看成質(zhì)點(diǎn)的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運(yùn)動(dòng)，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生完全非彈性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能到達(dá)C板的最右端，已知A、B、C質(zhì)量均相等，木板C長為L，求

①A物體的最終速度
②A在木板C上滑行的時(shí)間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜置于足夠大的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.01，板上最左端停放著質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的電動(dòng)小車，車與木板右端的固定擋板相距L=5m。現(xiàn)通電使小車由靜止開始從木板左端向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=2s，車與擋板相碰，車與擋板粘合在一起，碰撞時(shí)間極短且碰后自動(dòng)切斷小車的電源。（計(jì)算中取最大靜摩擦力等于動(dòng)摩擦力，并取g=10m/s2。）

（1）試通過計(jì)算說明：車與擋板相碰前，木板相對(duì)地面是靜止還是運(yùn)動(dòng)的？
（2）求出小車與擋板碰撞前，車的速率v1和板的速率v2；
（3）求出碰后木板在水平地面上滑動(dòng)的距離S。

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同步練習(xí)冊(cè)答案