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17.如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直.已知线框ab边长为L1,ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R.现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且ab边始终与PP′平行.若线框恰好匀速进入磁场,不计空气阻力,重力加速度大小为g,求:
(1)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小v;
(2)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W与线框产生的焦耳热Q的比值.

分析 (1)线框匀速进入磁场,重力与安培力平衡,根据平衡条件、安培力公式、切割公式、欧姆定律列式求解;
(2)由动能定理和功的计算公式,求出重力做的功W及热量Q.

解答 解:(1)线框dc边刚进入磁场时,感应电动势 E=BL1v  ①
感应电流:I=$\frac{E}{R}$   ②
dc边受安培力的大小:F=BIL1
F=mg  ④
由①~④式解得速度$v=\frac{mgR}{{{B^2}L_1^2}}$⑤
(2)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中,重力做功W1,根据动能定理得:
W1=$\frac{1}{2}$mv2   ⑥
线框进入磁场的过程中
W2=mgL2
所以:WG=W1+W2
由能量守恒知线框进入磁场的过程中产生热量:
Q=W2
由⑤~⑨式解得功与焦耳热的比$\frac{W}{Q}=\frac{{{m^2}g{R^2}}}{{2{B^4}L_1^4{L_2}}}+1$     
答:(1)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小v为$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}_{1}^{2}}$;
(2)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W与线框产生的焦耳热Q的比值为:$\frac{W}{Q}=\frac{{{m^2}g{R^2}}}{{2{B^4}L_1^4{L_2}}}+1$

点评 本题是电磁感应中的力学问题,考查电磁感应、动能定理、平衡条件等知识综合应用和分析能力.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

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(2)连续射击后皮划艇的速度为多大?
(3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大?

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8.利用单摆测当地重力加速度的实验中

①利用游标卡尺测得金属小球直径如图1所示,小球直径d=2.26 cm.
②某同学测量数据如下表,请在图2中画出L-T2图象
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由图象可得重力加速度g=9.86 m/s2(保留三位有效数字)
③某同学在实验过程中,摆长没有加小球的半径,其它操作无误,那么他得到的实验图象可能是下列图象中的B.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,小木块放在倾角为α的斜面上,斜面固定在水平地面上,小木块受到一个水平向右的力F(F≠0)作用处于静止.小木块受到斜面的作用力与竖直向上方向的夹角为β,则作用力的方向及β大小可能为(  )
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,物体距传送带左端的距离为L.当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1<v2),稳定时水平绳中的拉力大小分别为F1、F2.若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t1、t2,下列说法正确的是(  )
A.F1<F2B.F1=F2C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,一劈形滑梯固定在水平地面上,高h1=12m,底角分别为37°、53°,A、B两小物块质量分别为mA=2kg、mB=4kg,用轻绳连接,通过滑梯顶端的小滑轮跨放在左右两斜面上,轻绳伸直时,两物块离地高度h2=4m,在滑轮处压住细绳,已知物块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.1,g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8 
(1)若在压绳处突然剪断绳,求A、B下滑过程中加速度之比
(2)若松开绳,求B滑到底端时的速度大小
(3)松开绳,当B滑到底端后,A沿斜面继续向上滑行的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中,错误的是 (  )
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6.如图所示,在光滑的水平直线导轨上,有质量分别为2m和m、带电量分别为2q、q的两个小球A、B正相向运动,某时刻A、B两球的速度大小分别为vA、vB.由于静电斥力作用,A球先开始反向运动,它们不会相碰,最终两球都反向运动.则(  )
A.vA>vBB.vA<$\frac{1}{2}$vBC.vA=$\frac{1}{2}$vD.vB>vA>$\frac{1}{2}$vB

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7.下列的若干叙述中,正确的是(  )
A.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
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