如下图所示.在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场.正方形线框abcd的边长l=0.2m.质量m=0.1kg.电阻R=0.08Ω.某时刻对线框施加竖直向上的恒力F=1N.且ab边进入磁场时线框以v0=2m/s的速度恰好做匀速运动.当线框全部进入磁场后.立即撤去外力F.线框继续上升一段时间后开始下落.最后落至地面.整个过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如下图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.08Ω。某时刻对线框施加竖直向上的恒力F=1N，且ab边进入磁场时线框以v₀=2m/s的速度恰好做匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s²。求：

1.匀强磁场的磁感应强度B的大小；

2.线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间；

3.线框落地时的速度的大小。

【答案】

1.1T

2.0.9s

3.v_t=4m/s

【解析】（1）线框的ab边刚进入磁场时，感应电流（1分）

线框恰好做匀速运动，有F=mg+IBl（2分）代入数据解得B=1T（2分）

（2）设线框进入磁场做匀速运动的时间为，有（1分）

线框全部进入磁场后做竖直上抛运动，到最高点时所用时间（1分）

线框从开始进入磁场运动到最高点，所用时间t=t₁+t₂=0.9s（2分）

（3）线框从最高点回到到磁场边界时速度大小不变，线框所受安培力大小也不变，则IBl=mg（1分）因此，线框穿出磁场过程还是做匀速运动，离开磁场后做竖直上抛运动，由机械能守恒定律可得（2分）代入数据解得线框落地时的速度v_t=4m/s（2分）

练习册系列答案

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（1）他们首先让喷水嘴的朝向不变（即抛射角不变）做了三次实验：第一次让水的喷出速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第二次让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点．
（2）然后控制开关让水喷出的速度不变，让水沿不同的方向喷出，如下图所示又做了几次实验，得到如下数据：

喷嘴与水平方向的夹角	15°	30°	45°	60°	75°
落点到喷嘴的水平距离（cm）	50.2	86.8	100.1	87.1	50.3

（3）小陈和小王总结了上述探究过程，明确了做斜抛运动的石子水平飞行距离除了跟初速度的大小有关外，还跟

抛射角

有关，他们感到这次探究的成功得益于在探究过程中较好的应用了

控制变量

法．

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（1）当A端落地时，甲、乙两人速度大小各为多少？

（2）若乙在B端的上升可以看成是竖直方向，则乙离开B端还能被弹起多高？

（3）若乙在B端被弹起时斜向上的速度与水方向的夹角为45°，则乙最高可弹到距B端多高的平台上。该平面与B端的水平距离为多少？