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如图甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,边长为L,质量为m,电阻为R。在水平外力的作用下,线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向与线圈平面垂直,线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是
A.线框的加速度大小为
B.线框受到的水平外力的大小
C.0~t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1
D.0~t3间内水平外力所做的功大于
D

试题分析:A、由乙图读出t1时刻线框中的感应电流为i1,设此刻线框的速度大小为v1,则有:
则得:;线框的加速度为,故A错误.
B、对于t2-t3时间内,安培力的平均值大小为:
由于线框做匀加速运动,拉力必定大于安培力的平均值
,故B错误.
C、0~t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为:.故C错误.
D、t3时刻线框的速度为:;0~t3间内,根据动能定理得:WF-W=mv32
则得:,所以水平外力所做的功大于,故D正确.
故选:D.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

关于力,下列说法中正确的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关
C.网球运动员用力击球,网球受力飞出,网球受力的施力物体是网球运动员
D.一个力必定与两个物体相联系

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

滑草是一项前卫运动,和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。如图所示,人坐在滑草车上从斜坡的高处A点由静止开始自由滑下,滑到斜坡的底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若某人和滑草车的总质量m=60kg,滑草车与斜坡滑道、滑草车与水平滑道间的动摩擦因数相等,μ=0.2,斜坡的倾角θ=15º。整个运动过程中,除滑草车与滑道之间的摩擦外,不计其它方面的能量损失,重力加速度g取10m/s2。(sin15º≈0.26,cos15º≈0.97)求:

(1)人与滑草车在斜坡上滑动时的加速度大小为多少?
(2)若斜坡滑下的距离AB长为L=40m,则人与滑草车在水平滑道上滑行的最大距离为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15 m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5 Ω的电阻,磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上,如图12所示.阻值r=0.5 Ω,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q1=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W
(2)金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a;
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理,WG-W ,….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)一物块以一定的初速度沿斜面向上滑,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间变化的关系图像如图所示,g取10m/s2。求:
(1)物块向上滑行的最大距离S;
(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ
(结果保留二位小数)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(L<H),磁感应强度为B.线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行且水平.已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都立即做减速运动,且瞬时加速度大小都是,求:

(1)ab边刚进入磁场与ab边刚出磁场时的速度大小;
(2)线框进入磁场的过程中产生的热量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,倾角=30o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg,电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上.使ab棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2。求: 

(1)若牵引力恒定,请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象;
(2)若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.48C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离s多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,以水平地面建立轴,有一个质量为的木块(视为质点)放在质量为的长木板上,木板长。已知木板与地面的动摩擦因数为之间的摩擦因素(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。保持相对静止且共同向右运动,已知木板的左端点经过坐标原点时的速度为,在坐标为处有一挡板,木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速率不变,若碰后立刻撤去挡板取10m/s2,求:

(1)木板碰挡板前瞬间的速度为多少?
(2)木板最终停止运动时其左端的位置坐标?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)一个质量为m带电量为q的小球,以初速度v0自离地面h高度处水平抛出。重力加速度为g,空气阻力忽略不计。

(1)求小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小。
(2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,请判断电场的方向并求出电场强度E的大小。
(3)若在空间再加一个垂直纸面的匀强磁场,发现小球以相同方式水平抛出后第一次落地点仍然是P。已知OP间的距离大于h,请判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小。

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