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在光滑绝缘水平面上,一个电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的矩形金属框abcd以10m/s的初速度滑进一匀强磁场,ab边长0.1m,如图所示为俯视图.匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,方向竖直向下,范围足够大.当金属框有一部分滑进磁场,产生了1.6J的热量时,对金属框施加一垂直于ab边的水平外力,使它开始做匀减速运动(计为t=0时刻),第3s末使金属框的速度变为零,此时cd边仍在磁场外.则t=1s时,水平外力F的大小是______N,t=2s时水平外力的方向是______.
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设金属框产生1.6J热量时的速度大小为v1,根据能量守恒定律得:
  Q=
1
2
m
v20
-
1
2
m
v21

其中 m=0.05kg,v0=10m/s,Q=1.6J代入解得,v1=6m/s
设匀减速运动的加速度大小为a,由v1-at=0得
  a=
v1
t
=
6
3
=2m/s2
则t=1s时速度为v2=v1-at=6-2×1=4m/s
设此时外力F的大小为F,方向水平向右,则有
 
B2L2v2
R
-F=ma
解得,F=0
t=2s时速度为v3=v1-at=6-2×2=2m/s
设此时外力F的大小为F′,方向水平向右,则有
 
B2L2v3
R
-F′=ma
解得,F′=-0.05N,说明外力F方向水平向左.
故答案为:0,水平向左
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑绝缘水平面上有一正方形线框abcd,线框由均匀电阻丝制成,边长为L,总电阻值为R.两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向竖直向上.线框在水平拉力F的作用下,沿水平面以速度v0匀速进入磁场区域,在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.
求:(1)拉力F的大小;
(2)在线框进入磁场的过程中a、b两点间的电势差.

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如图所示,在光滑绝缘水平面上,有两个大小相同、可视为质点的小球沿同一直线相向运动,A球带电荷量+2Q、质量为m,B球带电荷量+Q、质量为2m.当它们相距L时,它们的速度大小恰好相等,此时A的加速度为a;当B的加速度也为a时,某一球的速度为零,最终两球没有相碰.则以下判断正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动.若(  )
A、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小C、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小D、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)作出小球在水平面上受力,并确定固定在B点的电荷及小球的带电性质:
(2)求B点电荷的电荷量大小;
(3)已知点电荷的电势计算式为:φ=kQ/r,式中Q为场源电荷的电荷量,r为该点到场源电荷的距离.试利用此式证明小球在滑槽内做的是匀速圆周运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一个质量为m,带电量为+Q 的带电体,其右侧一段距离处有一根轻质绝缘的弹簧,弹簧右端固定,左端O自由.现在水平面上方加一水平向右的匀强电场E,使带电体在电场力作用下向右运动,已知弹簧的最大压缩量为X0,则关于带电体的加速度a 的大小与弹簧的压缩量X 的关系,下列图象正确的是(  )
A、精英家教网B、精英家教网C、精英家教网D、精英家教网

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