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15.把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图所示),第一次速度为v1,第二次速度为v2且v2=2v1,则两种情况下拉力做的功之比W1:W2=1:2,拉力的功率之比P1:P2=1:4,线圈中产生热量之比Q1:Q2=1:2.

分析 在恒力作用下,矩形线圈以不同速度被匀速拉出,则拉力做功等于拉力与位移的乘积,而拉力功率等于拉力与速度的乘积,线圈产生的焦耳热等于拉力做的功

解答 解:两情况下,由于位移相同,所以拉力的功与拉力成正比,而拉力与安培力相等,则拉力做的功与安培力成正比,而安培力却与速度成正比,所以拉力做的功与速度成正比,即1:2,
在两种情况下,拉力的功率与拉力及速度的乘积成正比,所以功率之比为1:4.
而线圈产生的焦耳热与拉力做功相等,所以焦耳热之比1:2.
故答案为:1:2,1:4,1:2

点评 通电导线在磁场中受到的安培力与运动速度有关,而且是唯一与速度有关的一个力.同时通过本题让学生掌握去寻找要求的量与已知量的关系,其他不变的量均可去除.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

3.如图所示,O1为皮带传动装置的主动轮的轴心,轮的半径为r1;O2为从动轮的轴心,轮的半径为r2;r3为与从动轮固定在一起的大轮的半径.已知r2=1.5r1,r3=2r1.A、B、C分别是三个轮边缘上的点,那么质点A、B、C的线速度之比是4:4:3,向心加速度之比是8:4:3(两空都填整数比)

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6.如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口B处飞出,最后落在水平面上,已知小球落地点C距B处的距离为3R.求
(1)小球到达B点的速度?
(2)小球对轨道口B处的压力为多大?

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3.关于匀速圆周运动的下列说法正确的是(  )
A.做匀速圆周运动的物体的加速度恒定
B.做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零
C.做匀速圆周运动的物体的速度大小是不变的
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10.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220$\sqrt{2}$sin100πt(V).关于这个交变电流,下列说法中正确的是(  )
A.交变电流的频率为50HzB.电动势的有效值为220V
C.t=0时,穿过线圈的磁通量为零D.t=0时,线圈平面与中性面垂直

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20.如图所示,正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L,电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内.在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场.开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L.现将系统由静止释放,当导线框ABCD刚好全部进入磁场时,系统开始做匀速运动.不计摩擦和空气阻力,则(  )
A.两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mg
B.系统匀速运动的速度大小v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C.两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q=2mgL-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$
D.导线框abcd通过磁场的时间t=$\frac{2{B}^{2}{L}^{3}}{mgR}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是(  )
A.线速度的方向保持不变B.线速度的大小保持不变
C.角速度大小不断变化D.匀速圆周运动是变速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图,在x≤10cm的区域内存在垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.60T,一位于坐标原点的放射源在xy平面内向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带正点的a粒子.一部分a粒子从磁场边界离开,已知能够从边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于$\frac{T}{6}$(T为a粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期).忽略空气阻力以及a粒子间的相互影响,若a粒子的电荷量与质量之比$\frac{q}{m}$=5.0×107C/kg.求:
(1)a粒子的发射速度;
(2)在磁场边界上a粒子离开磁场的范围;
(3)离开磁场的a粒子占放射源发射总量的百分比.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,一个杂技演员骑着特制小摩托车在半径为R的竖直轨道内进行表演,A,C两点分别是轨道的最高点和最低点,B,D两点分别是轨道的最左端点和最右端点,人和车的总质量为m,运动过程中速度的大小保持不变,则(设杂技演员在轨道平面内逆时针运动)(  )
A.车受到轨道支持力的大小不变
B.人和车的向心加速度大小不变
C.在C,D两点,人和车所受总重力的瞬时功率相等
D.由A点到B点的过程中,人始终处于超重状态

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