【题目】如图所示，在光滑的水平面上有边长l=0.8m的正方形均匀导线框abcd，其质量m=100g，自感系数L=10-3
，当导线框中的电流变化时线框自身也会产生自感电动势
来阻碍自身电流的变化，线框电阻可忽略不计。该导线框的cd边在t=0时，从x=0处以初速度v0=4m/s进入磁感应强度为B=0.5T的有界匀强磁场区域，磁场区域宽度S=0.2m，B的方向与导线框平面垂直（垂直指向纸内），忽略空气阻力。求：
(1)导线框从x=0处向右运动的最大距离A（提示1：可以用F—x图象下的“面积”代表力F做的功；提示2：质点做匀速圆周运动时，它在任一直径方向上的分运动就是简谐运动）
(2)t
s时刻导线框cd边的位置；
(3)若初速度改取为
v0，求t=s时刻导线框cd边的位置。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)cd边进入磁场区域会使导线框获得感应电动势为
E1的存在会引起感应电流I，I显然会随时间t变化，进而会在导线框中产生自感电动势
两个电动势方向相反，若设导线框电阻为R，则有
因R取零，便有
即
所以
这是一个线性回复力，与位移x大小成正比，方向始终相反，这将使导线框做简谐运动。根据提示，可以用F-x图象下面的“面积”表示代表力F做的功，则有
解得
(2)质点做匀速圆周运动时，它在任一直径方向上的分运动就是简谐运动。所以
其中
因此cd边已经返回到磁场区域外，容易求
(3)若初速度改取为
，线框简谐运动的振幅
解得
所以有
而后在场区外匀速向右运动，运用动能定理可求出场区后的速度大小
出磁场区后的右移量
解得
长江作业本同步练习册系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在光滑绝缘的水平面上的两平行虚线之间存在竖直向上的匀强磁场（俯视如图），单匝正方形闭合线框ABCD，从磁场左侧向右运动，以大小为3v0的速度开始进入磁场，当AB边穿出磁场右边界时线框的速度大小为v0。假设线框在运动过程中CD边始终平行于磁场边界，磁场的宽度大于正方形的边长。关于线框整个运动过程，下列说法正确的是（ ）
A.线框ABCD进人磁场时所受安培力方向向左，穿出磁场时所受安培力方向向右
B.线框ABCD全部进人磁场后到CD边离开磁场前，线框做匀速运动
C.线框ABCD在进入磁场过程中和穿出磁场过程中通过导线某截面的电量大小相等
D.线框ABCD进入磁场和出磁场的过程中产生的焦耳热之比为5：3
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【题目】如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成
＝30°斜向上，在电场中有一质量为
，带电荷量为
的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平。现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的是（ ）
A.小球再次到M点时，速度刚好为零
B.小球从P到M过程中，合外力对它做了
的功
C.小球从P到M过程中，小球的机械能增加了
D.如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做类平抛运动
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【题目】如图所示，一质量m＝0.4kg的小物块（可视为质点），恰好能沿倾角θ＝37°斜面匀速下滑。若现在给物体施加与斜面成某一夹角的拉力F，让物块以v0＝2m/s的初速度由A点沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2s的时间物块运动到B点，A、B之间的距离L＝10m。已知sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)物块与斜面之间的动摩擦因数μ；
(2)物块上滑时加速度a的大小及到达B点时速度vB的大小；
(3)拉力F与斜面夹角α多大时，拉力F最小及拉力F的最小值。
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【题目】在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中。
（1）目前实验时用的打点计时器有电火花计时器和电磁式打点计时器两种，他们的原理基本一样，所接电源均为_______ （填“交流”或“直流”）电源。
（2）下列操作中正确的有__________（填选项代号）
A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源，后释放小车
D.打点计时器应使用直流电源
（3）某同学在实验中使用的交流电源频率为50Hz。得到了如图示的纸带，每相邻的计数点之间还有4个点未标出，相邻两计数点的距离分别为AB=2.87cm，BC=4.32cm，CD=5.78cm，DE=7.22cm。
由纸带上的数据，算出打C点时小车的瞬时速度是_______m/s，小车的加速度为______m/s2（均保留两位小数）
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【题目】2017年12月6日报道，中国散裂中子源项目将于2018年前后建成。日前，位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段。对于有关中子的研究，下面说法正确的是( )
A. 中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
B. 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应
C. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D. 核反应方程
中的y=206,X中中子个数为128
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【题目】汽车以某一速度开始刹车做匀减速直线运动，刹车后经历4.5s停下，最后1s内的位移为2m，则刹车前的初速度和刹车过程的位移分别为
A. 18m/s，40.5m B. 20m/s，45.0m C. 18m/s，45.0m D. 20m/s，40.5m
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【题目】在测定一节干电池电动势和内阻的分组实验中，实验1组的同学利用图甲所示电路，选用下列器材进行了规范的实验操作，
A、干电池（内阻小于1．0Ω）
B、电流表（量程0~0．6A，内阻
）
C、电压表（量程0~3V，内阻约为20kΩ）
D、滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流2A）
E、开关、导线若干
把得到的数据记录后用“O”在图乙所示的“U-I”图像中描点，在小组互评环节，实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验，并把实验数据用×也描在图乙所示的U-I图像中，请完成以下对1组实验方案的评价及改进。
（1）从实验原理上来看，用图甲电路进行实验，误差主要来自：__________________，
（2）从所得实验数据来看，不足之处是：__________________。
（3）给出的改进方案电路图是：
（4）根据改进后所得的实验数据作出图线，由图线得到：E=_____V；r=______Ω，（保留两位小数）
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【题目】如图，条形磁铁在固定的水平闭合导体圆环正上方，从离地面高h处由静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过，最后落在水平地面上。条形磁铁A、B两端经过线圈平面时的速度分别为v1、v2，线圈中的感应电流分别为I1、I2，电流的瞬时功率分别为P1、P2.不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.从上往下看，I2的方向为顺时针
B.I1：I2=v1：v2
C.P1：P2=v1：v2
D.磁铁落地时的速率为
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