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    10．一根粗细均匀电阻R=0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r=1m，圆形线圈质量m=1kg，此线圈放在光滑绝缘的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，如图所示．若线圈以初动能Ek0=8J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场1m时，线圈中产生的热能为Q=3.5．求：
    （1）此时线圈的运动速度的大小；
    （2）此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压；
    （3）此时线圈加速度的大小．

    分析 （1）由能量守恒定律可以求出线圈的运动速度的大小；
    （2）由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律可以求出电压；
    （3）由安培力公式和牛顿第二定律结合可以求出加速度．

    解答 解：（1）由能量守恒定律得：Ek0=Q+$\frac{1}{2}$mv2，
    代入数据解得：v=3m/s；
    （2）进入磁场x=1m时，切割磁感线的有效长度：L=2m
    感应电动势：E=BLv=0.5×2×3V=3V，
    感应电流I=$\frac{E}{R}$=5A，
    线圈在磁场外的电阻为：R′=$\frac{1}{2}$R=0.3Ω，
    线圈与磁场左边缘两交接点间的电压：U=IR′=1.5V；
    （3）线圈受到的安培力：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，
    由牛顿第二定律得：F=ma
    代入数据解得：a=5m/s2．
    答：（1）此时线圈的运动速度的大小为3m/s；
    （2）此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压为1.5V；
    （3）此时线圈加速度的大小为5m/s2．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点间需要的时间为t，现在物体由A点静止出发，匀加速（加速度大小为a1）到某一最大速度vm后立即做匀减速运动（加速度大小为a2）至B点停下，经历的时间仍为t，则物体的（　　）
    A．vm只能为2v，无论a1、a2为何值
    B．vm与a1、a2的大小有关
    C．a1、a2必须是某一确定值
    D．a1、a2必须满足$\frac{{a}_{1}•{a}_{2}}{{a}_{1}+{a}_{2}}=\frac{2v}{t}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．一实验小组在“研究平抛物体的运动”实验中使用的实验装置如下作图所示，为了描绘出平抛运动的轨迹和测量平抛运动的初速度进行了以下实验操作，请将正确答案填在横线上．
    （1）安装好实验器材，应使斜槽末端切线水平，记下小球过斜槽末端时重心的位置O点和过O点的竖直线；
    （2）让小球多次从斜槽同一位置无初速度释放，记下小球经过的一系列位置；
    （3）取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹；
    （4）测出曲线上某点的坐标x、y，用v=$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$计算平抛运动的初速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．一质量为100g的小球以初速度6m/s从O点斜抛射入空中，历经1s通过M点时的速度方向垂直于初速度方向，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
    A．M点为小球运动的最高点
    B．小球在M点的速度大小为8m/s
    C．初速度与水平方向的夹角α的正弦sinα=0.6
    D．从O点到M点的过程中动量的变化量大小为0.2kg•m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．在同一条平直公路上行驶甲车和乙车，其速度-时间图象分别为图中直线甲和乙．已知t=0时，甲、乙两车的距离是16m，由图可知（　　）
    A．t=8s时两车可能相遇
    B．t=（6+2$\sqrt{17}$）s时两车可能相遇
    C．在两车相遇之前t=6 s时两车相距最远
    D．相遇地点距甲车的出发点的距离可能是12m

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15． 某实验小组利用如图所示的装置研究小球的平抛运动．实验操作的主要步骤如下：
    （1）在一块平板上钉上复写纸和白纸，将其竖直正对斜槽轨道末端立于某位置；
    （2）使小球从斜槽上某处由静止释放，小球飞出槽口后撞击平板，在白纸上留下痕迹A；
    （3）将平板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上由静止滚下，小球飞出槽口后撞击平板，在白纸上纸留下痕迹B；
    （4）再将平扳水平向右平移距离x．，使小球仍从斜槽上由静止滚下，在白纸上得到痕迹C．若测得A、B间距离为y1；B、C间距离为y2，已知当地重力加速度为g．
    ①根据实验原理和要求，下列说法中上确的是CD
    A．斜槽轨道必须尽可能光滑
    B．每次释放小球的位置以不同
    C．每次小球均须由静止释放
    D．槽口末端必须调整水平
    ②报据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．（用題中所给字母表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．一小球从水平地面上方无初速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是（　　）
    A．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量
    B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量不为零
    C．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功
    D．从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功小于重力做的功

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．下列关于物理学史的叙述中，正确的是（　　）
    A．安培建立了狭义相对论
    B．牛顿发现了万有引力定律
    C．开普勒首先揭示了电流周围存在磁场
    D．伽利略认为物体下落的快慢与物体质量有关

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，地球绕地轴OO′作匀速转动，在地球表面上A、B、C三点，其纬度分别是60°、0°、30°，不考虑地球的公转，则（　　）
    A．A、B、C三点的周期之比为1：1：2B．A、B、C三点的角速度之比为1：2：1
    C．A、B、C三点的线速度之比为1：2：$\sqrt{3}$D．A、B、C三点的线速度之比为1：2：3

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