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如图所示,I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1T,方向相反,一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻R=0.5Ω的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘,在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域,速度v0=10m/s。在线框穿过磁场区的过程中,外力F所做的功为

A.5J B.7.5J C.10J D.15J

D

【解析】

试题分析:从ab进入磁场到cd进入磁场的过程中,线圈产生的电能:,同理当线圈从磁场II中出离时产生的电能也为E3=2.5J;当线圈的ab边从开始进入II区域到线圈的cd边开始进入II区域的过程中,线圈产生的电能:,故整个过程中线圈一共产生的电能为E=E1+E2+E3=15J,由于力F做功等于产生的电能,所以外力F所做的功为15J,故选项D正确。

考点:法拉第电磁感应定律;能量守恒定律.

练习册系列答案
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(18分)下图是汤姆孙用来测定电子比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置示意图,某实验小组的同学利用此装置进行了如下探索:

①真空管内的阴极K发出的电子经加速后,穿过A'中心的小孔沿中心线OP的方向进入到两块水平正对放置的平行极板M和N间的区域。当M和N间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心P点处,形成了一个亮点;

②在M和N间加上偏转电压U后,亮点偏离到P1点;

③在M和N之间再加上垂直于纸面向外的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,电子在M、N间作匀速直线运动,亮点重新回到P点;

④撤去M和N间的偏转电压U,只保留磁场B,电子在M、N间作匀速圆周运动,亮点偏离到P2点。若视荧光屏为平面,测得P、P2的距离为y。

已知M和N极板的长度为L1,间距为d,它们的右端到荧光屏中心P点的水平距离为L2,不计电子所受的重力和电子间的相互作用。

(1)求电子在M、N间作匀速直线运动时的速度大小;

(2)写出电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径r与L1、L2及y之间的关系式;

(3)若已知电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径r,求电子的比荷;

(4)根据该小组同学的探索,请提出估算电子比荷的其他方案及需要测量的物理量。

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年北京海淀区高三下期期中练习(一模)物理卷(解析版) 题型:实验题

如图所示,在真空中足够大的绝缘水平面上,有一个质量m=0.20kg,带电荷量q=2.0×10-6 C的小物块处于静止状态。从t=0时刻开始,在水平面上方空间加一个范围足够大、水平向右E=3.0×105N/C的匀强电场,使小物块由静止开始做匀加速直线运动。当小物块运动1.0s时撤去该电场。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.10,取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)小物块运动1.0s时速度v的大小;

(2)小物块运动2.0s过程中位移x的大小;

(3)小物块运动过程中电场力对小物块所做的功W。

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年安徽省皖北协作区高三3月联考物理卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,等腰直角三角形abc区域中有垂直纸面向里的匀强磁场B,速度为的带电粒子,从a点沿ab方向射入磁场后恰能从c点射出,现将匀强磁场B换成垂直ac边向上的匀强电场E,其它条件不变,结果粒子仍能从c点射出,粒子的重力不计,则下列说法中正确的是

A.粒子带正电

B.

C.粒子从磁场中离开时的速度方向与从电场中离开时的速度方向不同

D.粒子从磁场中离开时的速度大小与从电场中离开时的速度大小不同

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年安徽省合肥市高三第二次教学质量检测物理卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电量为+q、质量为m的小球Q静置在光滑绝缘的水平高台边缘,另一质量为m不带电的绝缘小球P以水平初速度v0向Q运动,小球P、Q正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移,已知匀强电场的电场强度E=,水平台面距离地面高度,重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)求P、Q两球首次发生弹性碰撞后,小球Q的速度大小;

(2)P、Q两球首次发生弹性碰撞后,经多少时间小球P落地,落地点与平台边缘间的水平距离多大?

(3)若撤去匀强电场,并将小球Q重新放在平台边缘,小球P仍以水平初速度向Q运动,小球Q的运动轨迹如图所示,已知Q球在最高点和最低点所受全力的大小相等,求小球Q在运动过程中的最大速度和第一次下降的最大距离H。

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有一条两岸平直、河水均匀流动,流速恒为v的大河,一条小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,小船在静水中的速度大小为,回程与去程所用时间之比为:

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为研究问题方便,我们约定从负极通过电源内部指向正极的方向即电动势的方向。现有四个完全相同的电池,电动势为E,内阻为r,如图甲所示连接,若选逆时针方向为正,则回路中电流,A、B两点间的电压为U1。若按图乙所示连接,回路中电流为,A、B两点间的电压为U2(导线电阻不计)。以下说法正确的是

A.U1=0 I2=E/r U2=0 B.U1=E I2=E/r U2=E

C.U1=0 I2=0 U2=E D.U1=0 I2=0 U2=0

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一物体运动的位移与时间关系

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C.这个物体的加速度为8 m/s2

D.这个物体的加速度为-8 m/s2

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如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻),L为小灯泡,当温度降低时

A.R1两端的电压增大 B.电流表的示数增大

C.小灯泡的亮度变强 D.小灯泡的亮度变弱

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