如图所示，有一与地面平行的、沿水平方向的有界匀强磁场，磁场区域高度为h，有一宽度为 b（b<h）、电阻为R、质量为m的矩形金属线框（导线粗细均匀），紧贴磁场区域的上边界从静止起竖直下落，结果线框下边刚出磁场下边界时，线框就做匀速运动。已知线框穿出磁场过程产生的热量是穿入磁场过程产生热量的2倍。重力加速度为g，求：
（1）线框匀速穿出磁场时的速度大小；
（2）线框穿出磁场过程中，线框中感应电流大小；
（3）线框下落速度
时，线框的加速度大小；
（4）换用相同材料的导线较粗的线框，其它条件均不变，试描述线框穿出磁场过程的运动情况，并比较粗、细两个线框穿越整个磁场过程产生热量的大小关系。
（1）由题意，线框匀速穿出磁场区域，设穿出时产生的热量为Q2，由动能定理得：
（1分）
设线框穿入时产生的热量为Q1，由题意有：
设线框穿出磁场时的速度大小为vm，对线框由静止到刚要离开磁场区域过程，由动能定理可得：
（2分）
解得： 
（2分）
（2）设磁场的磁感应强度为B，线框切割磁感线的长度为l。
线框匀速穿出时，由平衡条件可得：
（1分）
又由： 
（1分）
即： 
将代入上式得：
（1分）
代入上式得：
（2分）
（3）设线框恰好完全进入磁场时的速度为v1，对线框由恰好完全进入磁场到刚要穿出磁场过程研究，线框只受重力作用，由动能定理可得：
可得：
，说明当
时，线框还未完全进入磁场。 （2分）
对线框由牛顿第二定律得：
（1分）
代入得： 
（2分）
（4）换用相同材料的导线较粗的线框时，唯一不同的是两线框导线横截面积s的不同，若能说明线框的速度与s无关，便可知道线框的运动情况跟原来的完全相同。
当线框进入磁场后速度为v时，对线框研究，由牛顿第二定律得：
加速度： 
（1分）
设导线的电阻率为
，密度为
，线框总长度为L，则有：
（1分）
可见，此时加速度a与导线横截面积s无关，由此类推，便可知速度v与导线横截面积s无关。故粗线框穿出磁场过程也是匀速运动，速度大小也为。 （2分）
设全过程线框产生的热量为Q，取线框从静止开始到完全离开磁场过程研究，由动能定理得：
可得：
（2分）
由上式可得：线框穿越整个磁场过程产生的热量与导线横截面积s有关且成正比，而上式的其他物理量均与线框粗细无关，因此粗线框产生的热量大于细线框产生的热量。 （1分）
口算题卡北京妇女儿童出版社系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
将一电荷量为
的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。 a、b为电场中的两点，则
A．小球带正电
B．a点的电场强度比b点的大
C．a点的电势比b点的低
D．检验电荷+
在a点的电势能比在b点的电势能小
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科目：高中物理 来源： 题型：
山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤，其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）大猴子水平跳离的速度最小值
（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小
（3）荡起时，青藤对猴子的拉力大小
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科目：高中物理 来源： 题型：
2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，玉兔号巡视器顺利驶抵月球表面。如图所示是嫦娥三号探测器携玉兔号奔月过程中某阶段运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将椭圆轨道在B处变轨进入半径为r的圆轨道Ⅰ，此时探测器绕月做圆周远动的周期为T。此后经多次变轨，“嫦蛾三号停泊在圆轨道Ⅱ上待机着陆。12 月11日，“嫦娥三号”从圆轨道Ⅱ上的D点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅲ。由近月点C成功落月。探测器接触地面瞬间速度为竖直向下的v0，大于软着陆速度v1，，而月球上没有空气，探测器在月面实现软着陆非常困难。为此科学家们设计了多种缓冲装置。其中有一种叫电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示。主要部件为缓冲滑块K和绝缘光滑的缓冲轨道MN、PQ。探测器主体中还有超导线圈（图中未画出）．能产生垂直于导轨平面的匀强磁场。导轨内的缓冲滑块由高强绝缘材料制成。滑块K上绕有闭合单匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，ab边长为L。当探测器接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场作用，使探测器做减速运动，从而实现缓冲。（已知：装置中除缓冲滑块（含线圈）外的质量为m，万有引力常量为G，月球表面的重力加速度为
，g为地球表面重力加速度，不考虑由运动磁场产生的电场）
(1)试用上述信息求出月球的质量。
(2)试用上述信息求出月球的半径。
(3)为使探测器主体做减速运动，匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件。
(4)当磁感强度为B0时探测器可减速运动，若减速到v1的过程中通过线圈截面的电量为q．求该过程中线圈产生的焦耳热。
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，在xOy坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在y>r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场。在xOy平面内，从O点以相同速率、沿不同方向向第一象限发射质子，且质子在磁场中运动的半径也为r。不计质子所受重力及质子间的相互作用力。则质子
A．在电场中运动的路程均相等
B．最终离开磁场时的速度方向均沿x轴正方向
C．在磁场中运动的总时间均相等
D．从进入磁场到最后离开磁场过程的总路程均相等
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科目：高中物理 来源： 题型：
某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为r１，后来变为ｒ２，以EＫ１、EＫ２表示卫星在这两个轨道上的动能，Ｔ１、Ｔ２表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（ ）
A．Ek２＜Ｅk１、T２＜T１ B．Ek２＜Ｅk１、T２＞T１
C．Ek２＞Ｅk１、T２＜T１ D．Ek２＞Ｅk１、T２＞T１
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科目：高中物理 来源： 题型：
一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求：
（1）木块在ab段受到的摩擦力f；
（2）木块最后距a点的距离s。
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能 _（选填“减小”、“增大”）。 如果改用频率略低的紫光照射，电流表 _（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，质量分别为mA和mB的两小球，用细线连接悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。突然剪断AB间的细绳，小球的瞬时加速度大小分别为aA和aB，两小球开始摆动后，最大速度大小分别vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则
A．mA一定小于mB
B．aA和aB相等
C．vA一定等于vB
D．EkA一定小于EkB
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