【題目】如圖所示，電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)線框ABCD自某一高度自由落下，通過一有界的勻強(qiáng)磁場。若線框恰好以恒定速度通過磁場，在不計(jì)空氣阻力的情況下，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？已知AB、CD邊長均為l，AD、BC邊長均為h，磁場區(qū)域?qū)挾葹閔。

【答案】2mgh

【解析】法一：以矩形導(dǎo)線框?yàn)檠芯繉?duì)象。設(shè)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則線框穿過磁場的時(shí)間t＝

由平衡條件可知，線框勻速穿過磁場時(shí)，所受重力與安培力大小相等。設(shè)線框中的電流為I，則有

BIl＝mg

由閉合電路歐姆定律，有I＝＝

由焦耳定律，可知線框中產(chǎn)生的熱量

Q＝I2Rt＝·R·＝2·B·lh＝2BIlh＝2mgh

法二：由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，線框勻速通過磁場時(shí)，重力做的功全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，因線框重心下降的距離是2h，所以Q＝mg·2h＝2mgh

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況的示意圖，下列說法正確的是（ ）

A.速度最大點(diǎn)是B點(diǎn)
B.速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)
C.m從A到B做減速運(yùn)動(dòng)
D.m從B到A做減速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，地面上A、B兩點(diǎn)間有一P點(diǎn)距A點(diǎn)較近，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，讓物體從A以初速度v0向右滑動(dòng)經(jīng)過B為第一過程，然后讓物體從B以初速度v0向左滑動(dòng)經(jīng)過A為第二過程．上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的是（ ）

A.物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過程較小
B.物塊滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少
C.物塊第一過程滑過B點(diǎn)的速度與第二過程滑過A點(diǎn)的速度一樣大
D.物塊兩個(gè)過程滑行的時(shí)間相比較，前一過程較長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l=20cm（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高．先將右端與一低壓艙（未畫出）接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm（環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg）．
求：穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)是多少cmHg？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次警車A追擊劫匪車B時(shí)，兩車同時(shí)由靜止向同一方向加速行駛，經(jīng)過30 s追上。兩車各自的加速度為aA＝12 m/s2，aB＝8 m/s2，各車最高時(shí)速分別為vA＝48 m/s，vB＝40 m/s，問追上時(shí)兩車各行駛多少路程？原來相距多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上有三個(gè)質(zhì)量分別為1kg、2kg、3kg的物體a、b、c疊放在一起，a的左端通過一根輕繩與質(zhì)量為m=kg的小球相連，繩與水平方向的夾角為60°，小球靜止在光滑的半圓形器皿中，水平向右的力F=14N作用在b上，a、b、c三個(gè)物體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)且a與桌面恰好不打滑，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，ab間、bc間最大靜摩擦力足夠大，取g=10m/s2，求：

（1）繩對(duì)小球的拉力大��；

（2）b對(duì)c，a對(duì)b以及桌面對(duì)a的摩擦力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角圓桿AOB，水平和豎直的桿上各有質(zhì)量均為m的小球A和B套在上面（球中心孔徑比圓桿直徑大些），A、B間用不可伸長、長度為l的輕繩相連，已知豎直桿光滑而水平桿粗糙，繩子與豎直桿間的夾角為θ．當(dāng)θ=37°時(shí)A球恰好靜止．現(xiàn)用一水平力F向右拉A球，使A球緩慢運(yùn)動(dòng)至θ=53°處，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．則（ ）

A.A球與豎直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.375
B.A球運(yùn)動(dòng)過程，拉力至少為1.2mg
C.這一過程A球克服摩擦力做的功為0.15mgl
D.水平力F做的功為0.32 mgl

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同學(xué)們測量某電阻絲的電阻Rx ， 所用電流表的內(nèi)阻與Rx相當(dāng)，電壓表可視為理想電壓表．

①若所用圖1所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要使得Rx的測量值更接近真實(shí)值，電壓表的a端應(yīng)連接到電路的點(diǎn)（選填“b”或“c”）．
②測得電阻絲的U﹣I圖如圖2所示，則Rx為Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
③實(shí)驗(yàn)中，隨電壓進(jìn)一步增加電阻絲逐漸進(jìn)入熾熱狀態(tài)，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)熾熱電阻絲吹氣，其阻值會(huì)變化．他們對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻Rx隨風(fēng)速v（用風(fēng)速計(jì)測）的變化關(guān)系如圖3所示．由圖可知當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，Rx會(huì)（選填“增大”或“減小”）．在風(fēng)速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動(dòng)變阻器RW的滑片向端調(diào)節(jié)（選填“M”或“N”）．
④為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風(fēng)速，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，其中R為兩只阻值相同的電阻，Rx為兩根形同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響， 為待接入的理想電壓表．如果要求在測量中，風(fēng)速從零開始增加，電壓表的示數(shù)也從零開始增加，則電壓表的“+”端和“﹣”端應(yīng)分別連接到電路中的點(diǎn)和點(diǎn)（在“a”“b”“c”“d”中選填）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】體育課上某同學(xué)做引體向上．他兩手握緊單杠，雙臂豎直，身體懸垂；接著用力上拉使下頜超過單杠（身體無擺動(dòng)）；然后使身體下降，最終懸垂在單杠上。在身體懸垂時(shí)，下列說法正確的是（ ）

A. 人受到的重力和人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)平衡力

B. 人受到的重力和人對(duì)單杠的作用力是一越對(duì)相互作用力

C. 若增大兩手間的距離，最終懸垂時(shí)單臂的拉力不變

D. 若增大兩手間的距離，最終懸垂時(shí)單臂的拉力變大

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