[题目]一根质量为m=0.04kg.电阻R=0.5Ω的导线绕成一个匝数为n=10匝.高为h=0.05m的矩形线圈.将线圈固定在一个质量为M=0.06kg.长度与线圈等长的小车上.如图甲所示.线圈和小车一起沿光滑水平面并以初速度v1=2m/s进入垂直于纸面向里的有界匀强磁场.磁感应强度B=1.0T.运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直.小题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】一根质量为m=0.04kg，电阻R=0.5Ω的导线绕成一个匝数为n=10匝，高为h=0.05m的矩形线圈，将线圈固定在一个质量为M=0.06kg，长度与线圈等长的小车上，如图甲所示。线圈和小车一起沿光滑水平面并以初速度v1=2m/s进入垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。小车的水平长度l=10cm，磁场的宽度d=20cm。

图甲图乙

（1）求小车刚进入磁场时线圈中的电流方向和线圈所受安培力的大小

（2）求小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q

（3）在图乙中画出小车从刚进磁场位置1运动到位置3的过程中速度v随小车的位移x变化的图像

【答案】(1)方向逆时针，（2） (3)

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A. 水平地面一定粗糙

B. 滑块A与木板B间动摩擦因数为0.25

C. 当F=10N时木板B加速度为4 m/s2

D. 木板B的质量为3kg

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①鱼饵灯离水面的深度；

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（i）加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；

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（2）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．

①实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是______

A．天平 B．秒表 C．刻度尺

②在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间______（选填“相同”或“不同”）

③在实验中，在白纸上建立直角坐标系的方法是：使斜槽末端的切线水平，小球在槽口时，在白纸上记录球的重心在竖直木板上的水平投影点O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点，接下来应该选择的步骤是______

A．利用悬挂在槽口的重锤线画出过O点向下的竖直线为y轴．取下白纸，在纸上画出过O点，与y轴垂直、方向向右的直线为x轴．

B．从O点向右作出水平线为x轴．取下白纸，在纸上画出过O点，与x轴垂直、方向向下的直线为y轴．

④如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm），g取10m/s2，则小球平抛的初速度v0=_________m/s，若B点的横坐标为xB=60cm，则B点纵坐标为yB=_________m。

⑤一同学在实验中采用了如下方法：如图丙所示，斜槽末端的正下方为O点．用一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的O1处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A．将木板向后平移至O2处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B．O、O1间的距离为x1，O、O2间的距离为x2，A、B间的高度差为y．则小球抛出时的初速度v0为________