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【题目】如图甲所示,一边长L=2.5 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,求:

(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) (2) (3)

【解析】解:(1)根据q=,由I﹣t图象得,q=1.25C

又根据

R=4Ω

2)由电流图象可知,感应电流随时间变化的规律:I=0.1t

由感应电流,可得金属框的速度随时间也是线性变化的,

线框做匀加速直线运动,加速度a=0.2m/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

F=0.2t+0.1N

3t=5s时,线框从磁场中拉出时的速度v5=at=1m/s

由能量守恒得:

线框中产生的焦耳热

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,相距L=0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为m=0.5kg、电阻均为R=2Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中cd棒电阻R上产生的热量为1J,已知细线能承受的最大拉力为T=5N. g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.求细绳被拉断时:

(1)ab棒中电流的方向与大小

(2)cd棒的速度大小

(3)cd棒沿导轨下滑的距离

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

(1)_________是力F1和F2的合力的实际测量值。

(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?

答:___________。(选填“变”或“不变”)

(3)本实验采用的科学方法是_______

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置.直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中,先后通过光电门AB,计时装置测出钢球通过AB的时间分别为tAtB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g

1)钢球下落的加速度大小a________,钢球受到的空气平均阻力Ff________

2)本题用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,但从严格意义上讲是不准确的,实际上钢球通过光电门的平均速度________(选填“>”“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度.

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【题目】雨滴在空中下落时,由于空气阻力的影响,最终会以恒定的速度匀速下降,我们把这个速度叫做收尾速度.研究表明,在无风的天气条件下,空气对下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2来计算,其中C为空气对雨滴的阻力系数(不同空间为不同常量),ρ为空气的密度(不同空间密度不同),S为雨滴的有效横截面积(即垂直于速度 方向的横截面积).

已知雨滴下落空间范围内的空气密度为ρ0,空气对雨滴的阻力系数为C0,雨滴下落时可视为球形,半径均为R,每个雨滴的质量均为m,且在到达地面前均已达到收尾速度,重力加速度为g.

(1)求雨滴在无风的天气条件下沿竖直方向下落时收尾速度的大小

(2)若根据云层高度估测出雨滴在无风的天气条件下由静止开始竖直下落的高度为h,求每个雨滴在竖直下落过程中克服空气阻力所做的功.

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【题目】人类探索宇宙的脚步从未停止,登上火星、探寻火星的奥秘是人类的梦想,中国计划于2020 年登陆火星。地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响。根据下表,火星和地球相比

行星

半径/m

质量/kg

轨道半径/m

地球

64×106

60×1024

15×1011

火星

34×106

64×1023

23×1011

A. 火星的第一宇宙速度较大 B. 火星做圆周运动的加速度较大

C. 火星表面的重力加速度较小 D. 火星的公转周期较小

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【题目】如图,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电源内部热功率P随电流I变化的图线。若AB对应的横坐标为2 A.则下列判断正确的是

A. 该电源的电动势为3 V,内电阻为3 Ω

B. 当总电流I=1 A时,电源的输出功率为2 W

C. 当总电流I=2 A时,电源的输出功率为4 W

D. 当总电流I=1.5 A时,电源的输出功率最大,为2.25 W

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【题目】如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点。O是电荷连线的中点,EF是连线中垂线上相对于O点对称的两点,BCAD也相对于O点对称。则下列说法中错误的是

A. BC两点场强大小和方向都相同 B. AD两点场强大小相等,方向相反

C. EOF三点比较,O点场强最强 D. BOC三点比较,O点场强最弱

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【题目】如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0t2时间( )

A. 电容器C的电荷量大小始终没变

B. 电容器Ca板先带正电后带负电

C. MN所受安培力的大小始终没变

D. MN所受安培力的方向先向右后向左

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