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【题目】如图甲所示,一边长L=2.5m、质量=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示,在金属线框被拉出的过程中。

1)求通过线框导线截面的电量及线框的总电阻

2)分析线框运动性质并写出水平力F随时间变化的表达式

3)已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少

【答案】14Ω2F=(0.2 t0.1N (31.67J

【解析】1)根据q=t,由I-t图象得,q=1.25C
又根据

R=4Ω
2)由电流图象可知,感应电流随时间变化的规律:I=0.1t
由感应电流I,可得金属框的速度随时间也是线性变化的,

线框做匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动,F-FA=ma
F=0.2t+0.1N
3t=5s时,线框从磁场中拉出时的速度v5=at=1m/s
由能量守恒得:WQ+mv52
线框中产生的焦耳热QWmv521.67J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,ABCD为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,BD连线与电场线平行,AC连线与电场线垂直。则(  )

A. A点的场强大小为

B. B点的场强大小为

C. D点的场强大小不可能为0

D. AC两点的场强相同

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表,设计的电路如图(a)所示。实验器材如下:待改装电压表(量程0 ~ 3 V,可视为理想电压表),定值电阻R0,压敏电阻Rx,电源(4 V,内阻不计),开关S,导线。选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图(b)。

(1)实验中随着压力F的增大,电压表的示数__________。(填“变大”“不变”或“变小”)

(2)为使改装后仪表的量程为0 ~ 160 N,且压力160 N对应电压表3 V刻度,则定值电阻阻值R0 __________Ω,压力0 N对应电压表__________V刻度。

(3)他发现这样改装后的仪表压力刻度分布不均匀,想进一步把(2)中的压力刻度改成均匀分布,应选用另一压敏电阻,其阻值Rx与压力F变化关系式为__________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x.与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点.水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度,当B到达最低点时,细线恰好被拉断且B恰好从A右端的上表面水平滑入。设A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力。已知A的质量为6kgB的质量为3kgAB之间动摩擦因数为μ=0.4;细线长为L=0.4m、能承受的最大拉力为B重力的5倍;A足够长,B不会从A表面滑出;重力加速度为

1)求细线被拉断瞬间B的速度大小

2)若x=1m,求A与台阶的碰撞次数;

3)若,求系统的总发热量。

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【题目】如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中,先后通过光电门AB,计时装置测出钢球通过AB的时间分别为tAtB用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g。

(1)用游标卡尺测量钢球直径读数为___________mm

(2)钢球下落过程中受到的空气平均阻力Ff___________(用题中所给物理量符号来表示)

(3)本题用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,但从严格意义上讲是不准确的,实际上钢球通过光电门的平均速度________(选填“>”“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度.

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【题目】如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球abc的运动轨迹。小球a从(0, 2L)抛出,落在(2L, 0)处;小球bc从(L, 0)抛出,分别落在(2L, 0)和(L, 0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是( )

A. ab初速度相同

B. bc运动时间相同

C. b的初速度是c的两倍

D. a运动时间是b的两倍

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【题目】如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为m、电荷量为﹣qq0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=lOQ=2l.不计重力.求:

1M点与坐标原点O间的距离;

2)粒子从P点运动到M点所用的时间.

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【题目】假设宇宙中有两颗相距无限远的行星AB,半径分别为RARB两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示;T0星环绕行星表面运行的周期。则( )

A. 行星A的质量小于行星B的质量 B. 行星A的密度小于行星B的密度

C. 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度 D. 当两行星的卫星轨道半径相同时,行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速

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【题目】一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷+Q,它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下,由点电荷+Q与其像电荷–Q共同激发产生的。像电荷Q的位置就是把导体板当作平面镜时,电荷+Q在此镜中的像点位置。如图所示,已知+Q所在位置P点到金属板MN的距离为LaOP的中点,abcd是边长为L的正方形,其中ab边平行于MN。则

A. a点的电场强度大小为E=

B. a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小,a点的电势高于b点的电势

C. b点的电场强度和c点的电场强度相同

D. 一正点电荷从a点经bc运动到d点的过程中电势能的变化量为零

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