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如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则
A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B.线圈匀速运动的速度大小为2m/s
C.线圈的长度为1m
D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J
A

试题分析:这段时间内线圈做匀速直线运动,设速度为v.根据平衡条件有:
联立两式解得:.故B错误.的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动,知ab边刚进磁场,cd边也刚进磁场.设磁场的宽度为d,线圈下降的位移为3d,则有:
,代入解得:d=1m,所以线圈的长度为:.故C错误.
在0~时间内,cd边从运动到,通过线圈的电荷量为:.故A正确.0~时间内,根据能量守恒得:
.故D错误.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

用如图装置可验证机械能守恒定律.轻绳两端系着质量相等的物块A、B,物块B上放置一金属片C.铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物块B正下方.系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h.由此释放,系统开始运动,当物块B穿过圆环后,金属片C被搁置在圆环上.两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间.A、B均可视作质点,重力加速度g已知.
(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物块B通过这段距离的时间为t,则物块B刚穿过圆环后的速度v=______;
(2)若物块A、B的质量均为M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证了
1
2
(2M+m)v2=______成立,即可验证机械能守恒定律;
(3)本实验中的测量仪器除了天平、光电门、数字计时器外,还需要______;
(4)改变物块B的初始位置,使物块B由不同的高度落下穿过圆环,记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t,以h为纵轴,以
1
t2
为横轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率k=______(用m、M、d表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是:______.
A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
B、在“研究平抛物体的运动”的实验中,必须要用秒表测出平抛物体的运动时间
C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧必须水平使用,以克服弹簧所受重力对实验的影响
D、在测量电动势和内阻的实验中,最好使用新电池.
(2)在用自由落体法“验证机械能守恒”的实验中:
(a)甲同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是______
A.重锤的质量测量错误
B.用公式vt=gt计算各点的速度
C.直流电源的电压太小
D.重锤下落时受到的阻力过大
(b)乙同学实验所用重锤的质量m=1.0kg,打点记时器的频率为50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起点O到该点的距离),则在打B点时,重锤的动能EkB=______J,从开始下落到打B点时,重锤的重力势能减小量是______J(g=9.8m/s2,结果取两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,出水速度为v,供水系统的效率为η,现测量出桶底到出水管之间的高度差H,出水口倾斜,其离出水管的高度差可忽略,出水口的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,则下列说法正确的是:
A.出水口所出水落地时的速度
B.出水口单位时间内的出水体积
C.出水后,手连续稳定按压的功率为
D.手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在光滑绝缘的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以初速度从如图位置向右自由平移,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为,则下列说法正确的是 (     )
A.此时圆环中的电功率为
B.此时圆环的加速度为
C.此过程中通过圆环截面的电量为
D.此过程中回路产生的电能为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中
A.缓冲器的机械能守恒
B.摩擦力做功消耗机械能
C.垫板的动能全部转化为内能
D.弹簧的弹性势能全部转化为动能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R="3.0Ω" 的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,质量m=1kg,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做匀速运动.

(1)使a、b棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s 时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2012年9月16日,首届矮寨国际低空跳伞节在湖南吉首市矮寨大桥拉开帷幕。来自全球17个国家的42名跳伞运动员在矮寨大桥上奉献了一场惊险刺激的低空跳伞极限运动表演.他们从离地350米高的桥面一跃而下,实现了自然奇观与极限运动的完美结合.如图所示,假设质量为m的跳伞运动员,由静止开始下落,在打开伞之前受恒定阻力作用,下落的加速度为,在运动员下落h的过程中,下列说法正确的是(    )
A.物体的重力势能减少了
B.物体的动能增加了
C.物体克服阻力所做的功为
D.物体的机械能减少了

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品(质量m=1kg)从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,并随转盘一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=9m,传送带的传输速度=2.0m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=5m,物品与传送带间的动摩擦因数=0.2。取g=10m/s2

(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做了多少功
(3)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大?

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