【题目】位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc，ab长L1＝1.0m，bd长L2＝0.5m，线框的质量m＝0.2kg，电阻R＝2Ω其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP′和QQ′均与ab平行．两边界间距离为H，且H＞L2，磁场的磁感应强度B＝1.0T，方向与线框平面垂直，如图所示，令线框的dc边从离磁场区域上边界PP′的距离h＝0.7m处自由下落．已知线框的dc边进入磁场以后，在ab边到达边界PP′前，线框的速度已达到这一阶段的最大值．问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′的过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？(g取10m/s2)
【答案】－0.8J
【解析】本题中重力势能转化为电能和动能，而安培力做的总功使重力势能一部分转化为电能，电能的多少等于安培力做的功．
依题意，线框的ab边到达磁场边界PP′之前的某一时刻线框的速度达到这一阶段速度最大值，以v0表示这一最大速度，则有
E＝BL1v0
线框中电流 I＝
＝
作用于线框上的安培力 F＝BL1I＝
速度达到最大值条件是 F＝mg
所以v0＝
＝4 m/s.
dc边继续向下运动过程中，直至线框的ab边达到磁场的上边界PP′，线框保持速度v0不变，故从线框自由下落至ab边进入磁场过程中，由动能定理得：
mg(h＋L2)＋W安＝
mv
W安＝
mv
－mg(h＋L2)＝－0.8 J
ab边进入磁场后，直到dc边到达磁场区下边界QQ′过程中，作用于整个线框的安培力为零，安培力做功也为零，线框只在重力作用下做加速运动，故线框从开始下落到dc边刚到达磁场区域下边界QQ′过程中，安培力做的总功即为线框自由下落至ab边进入磁场过程中安培力所做的功
W安＝－0.8 J
负号表示安培力做负功．
能考试期末冲刺卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，是某同学验证动能定理的实验装置．其步骤如下：
a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带．合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑．
b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M.
c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图 (中间部分未画出)，O为打下的第一点．已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g.
①步骤c中小车所受的合外力为________________．
②为验证从O →C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为__________．需要验证的关系式为_______________________(用所测物理量的符号表示)．
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【题目】某研究小组想用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。
A．电压表V1(量程6V、内阻约5000Ω) B．电压表V2(量程3V、内阻约3000Ω)
C．电流表A(量程3A、内阻约0.5Ω) D．滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)
E.小灯泡(2A、5W) F.电池组(电动势E、内阻r) G.开关一只，导线若干
实验电路如甲图所示时，调节滑动变阻器的阻值，经多次测量，得到多组对应的电流表、电压表示数，并在U-I坐标系中描绘出两条图线，如乙图所示，则
(1)电池组的电动势E=_______V，内阻r=_______.(结果保留两位有效数字)
(2)在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω.
(3)将三个这样的灯泡并联后再接到该电上，则每个灯泡的实际功率为________W.
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【题目】如图所示是某物体做直线运动的v-t图象，下列说法中正确的是
A. 物体在2s时速度方向发生改变
B. 物体在2s时加速度方向发生改变
C. 物体在3s内通过的位移为5m
D. 物体在3s内平均速度为3m/s
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【题目】如图所示，电源电动势E＝3 V，内阻r＝3 Ω，定值电阻R1＝1 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10 Ω，求：
（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？
（2）当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？变阻器消耗的最大功率为多少？
（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源最大输出功率为多少？
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【题目】明朝谢肇淛《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一垂直三角形底边的力F，如图所示，木楔两侧产生推力FN，则
A. 若θ一定，F越大时FN越大
B. 若θ一定，F越小时FN越大
C. 若F一定，θ越大时FN越大
D. 若F一定，θ越小时FN越大
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 动量大的物体，它的动能一定也大
B. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
C. 一对相互作用力所做功的代数和一定为零
D. 除重力做功外，其他力不做功，物体的机械能一定守恒
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【题目】如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力大小为F，若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力大小为_____．当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力大小为_____．
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【题目】下列关于单摆的认识说法正确的是________
A. 伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式
B. 将摆钟由广州移至哈尔滨，为保证摆钟的准确，需要将钟摆调长
C. 在利用单摆测量重力加速度的实验中，将绳长当做摆长代入周期公式导致计算结果偏小
D. 将单摆的摆角从5°改为3°，单摆的周期不变
E. 摆球运动到平衡位置时，合力为零
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