【题目】如图甲所示，一边长L＝0.25 m、质量m＝0.5 kg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＝0.8 T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5 s线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中
(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
【答案】(1)1.25 C；4 Ω (2)F＝(0.2t＋0.1) N； (3)1.67 J；
【解析】(1)根据q＝
Δt，由I－t图象得：q＝1.25 C
又根据
＝
，
得R＝4 Ω.
(2)由电流－时间图象可知，感应电流随时间变化的规律：
I＝0.1t(A)
由感应电流I＝
，可得金属线框的速度随时间也是线性变化的，v＝
＝0.2t(m/s)
线框做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/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
所以水平力F随时间变化的表达式为
F＝(0.2t＋0.1) N.
(3)当t＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度
v5＝at＝1 m/s
线框中产生的焦耳热为Q＝W－
＝1.67 J.
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导学与测试系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和－b，电子电荷量的绝对值为e，则 ( )
A. 普朗克常量可表示为
B. 若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变
C. 所用材料的逸出功可表示为eb
D. b由入射光决定，与所用材料无关
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【题目】宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道运行。设每个星体的质量均为m，引力常量为G。
(1)试求第一种形式下，星体运动的线速度大小。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？
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【题目】小明通过3D打印制作的储能飞轮（可视为一定厚度的圆盘）在高速旋转时抖动明显，他认为是飞轮材料质量分布不均匀导致，并且可以通过在适当位置磨削掉适当质量来矫正，为此他设计了如下实验：
将带飞轮的电动机固定在压力传感器的水平面板上，压力传感器检测电动机对其表面的压力；在飞轮外缘侧面涂上一条很细的反光条，飞轮的轴心正下方固定光电传感器，用来检测侧面反射回的光强度。给电动机通电后，其旋转方向如图l中所示，将两传感器采集的信号输入电脑，得到如图2中的两条曲线。请回答：（结果均保留两位有效数字）
(1)电动机的转速为____转／分。
(2)从反光条所在的位置开始测量，逆时针方向经过圆心角θ=____的半径上某处需要磨削。
(3)已知飞轮直径为120mm，如果在其背面离边缘l0mm处进行磨削，需要磨掉的质量m= ___ _Kg。
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【题目】用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，其电路原理图如图所示
（1）根据原理图在实物图上把线连好________；
（2）由实验数据描出的U—I如图，则此电池的电动势是________V，内阻是________Ω.
（3）本实验系统误差产生的原因是________.
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【题目】如图所示，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合。当铁芯绕轴线以角速度ω逆时针转动的过程中，线圈中的电流变化图象在以下图中哪一个是正确的？（从图位置开始计时，N、S极间缝隙的宽度不计。以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向）（ ）
A. 
B. 
C. 
D. 
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【题目】如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的物块（视为质点）放在木板的最左端，物块和木板之间的动摩擦因数
，现用一水平恒力F作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，当木板运动的位移为x时，物块刚好滑到木板的最右端，在这一过程中（ ）
A、物块到达木板最右端时木板的动能为
B、物块和木板间因摩擦产生的热量为
C、物块和木板增加的机械能为
D、摩擦力对物块及木板做功的代数和为零
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【题目】如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动且A、B稳定时，下列说法正确的是（ ）
A. A的速度比B的大
B. A与B的向心加速度大小相等
C. A与B的角速度相等
D. A、B均处于平衡态
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【题目】如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方
处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界
处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是
A. 两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为
B. 回路中感应电动势的最大值为
C. 磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均相同
D. 金属杆l与2的速度之差为
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