(18分)如圖所示，兩水平線和分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m、總電阻為R．將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，已知線框從開始下落到完全進(jìn)入磁場過程中通過線框的總電量為q，且ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和剛穿出磁場時(shí)的速度相同，求：

(l)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)ab兩端的電壓；

(2)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框加速度的大小和方向；

(3)整個(gè)線框進(jìn)入磁場過程所需的時(shí)間．

 

【答案】

（1）? （2） 方向豎直向上? （3）

【解析】

試題分析：（1）線框進(jìn)入磁場的過程，通過線框的電荷量

磁感應(yīng)強(qiáng)度

線框進(jìn)入磁場前為自由落體運(yùn)動

進(jìn)入磁場切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，ab相當(dāng)于電源，ab兩端電壓即路端電壓，

（2）ab剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中的感應(yīng)電流

ab邊受到安培力

線框進(jìn)出磁場速度相同，而且線框完全進(jìn)入磁場后還要加上，所以進(jìn)磁場過程為減速，即加速度向上，大小為

（3）設(shè)線框全部進(jìn)入磁場的瞬時(shí)速度為，出磁場的速度等于進(jìn)磁場的速度

完全在磁場中勻加速直線運(yùn)動則有

線框進(jìn)入磁場過程以向上為正，則有

在極短時(shí)間內(nèi)

對方程兩邊求和得

即

帶入數(shù)據(jù)整理得

考點(diǎn)：電磁感應(yīng) 功能關(guān)系

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（共18分）如圖所示，在一光滑的長直軌道上，放著若干完全相同的小木塊，每個(gè)小木塊的質(zhì)量均為m，且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點(diǎn)，其編號依次為0、1、2、……n……，相鄰各木塊之間的距離分別記作：。在所有木塊都靜止的初始條件下，有一個(gè)沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號小木塊上，使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞，假如所有碰撞都是完全非彈性的（碰后合為一體共速運(yùn)動）。求：

   （1）在0號木塊與1號木塊碰撞后瞬間，其共同速度的表達(dá)式；

   （2）若F=10牛，米，那么在2號木塊被碰撞后的瞬間，系統(tǒng)的總動能為多少？

   （3）在F=10牛，米的前提下，為了保持正在運(yùn)動的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動能都為一個(gè)恒定的數(shù)值，那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)第號和第n號木塊之間距離為多少米？

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科目：高中物理 來源： 題型：

實(shí)驗(yàn)題(18分)

(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ，交流電。小車的質(zhì)量為m1 ，小桶及砂的質(zhì)量為m2 。

①下列說法正確的是______。

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a一F圖像，可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小________2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市金山中學(xué)高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(18分)、如圖所示，絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m／s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場區(qū)域，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開電場區(qū)域，電場強(qiáng)度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開電場區(qū)域，請根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫出電場力對滑塊所做的功與電場力的關(guān)系圖象。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年廣東省高三下學(xué)期綜合測試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)題(18分)

(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ，交流電。小車的質(zhì)量為m1 ，小桶及砂的質(zhì)量為m2 。

①下列說法正確的是______。

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a一F圖像，可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小________2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

 

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科目：高中物理 來源：北京市宣武區(qū)2010年高三第一次質(zhì)量檢測（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（共18分）如圖所示，在一光滑的長直軌道上，放著若干完全相同的小木塊，每個(gè)小木塊的質(zhì)量均為m，且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點(diǎn)，其編號依次為0、1、2、……n……，相鄰各木塊之間的距離分別記作：。在所有木塊都靜止的初始條件下，有一個(gè)沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號小木塊上，使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞，假如所有碰撞都是完全非彈性的（碰后合為一體共速運(yùn)動）。求：

   （1）在0號木塊與1號木塊碰撞后瞬間，其共同速度的表達(dá)式；

   （2）若F=10牛，米，那么在2號木塊被碰撞后的瞬間，系統(tǒng)的總動能為多少？

   （3）在F=10牛，米的前提下，為了保持正在運(yùn)動的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動能都為一個(gè)恒定的數(shù)值，那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)第號和第n號木塊之間距離為多少米？

 

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