【題目】如圖所示，傾角為=30°的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L=0.2m的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場方向平行斜面向上，磁場方向垂直斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。電場的下邊界與磁場的上邊界相距也為L。電荷量q=2.5×10-4C的帶正電小球（視為質(zhì)點）通過長度為3.5L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻R=0.02的正方形線框相連，形成質(zhì)量m=0.10kg的“”型裝置，開始時，線框下邊與磁場的上邊界重合，現(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當(dāng)線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運(yùn)動；當(dāng)小球剛要運(yùn)動到電場的下邊界時恰好返回。裝置在運(yùn)動過程中空氣阻力不計，求：

(1)線框下邊剛離開磁場時做勻速運(yùn)動的速度大�。�

(2)線框從靜止釋放到線框上邊離開磁場所需要的時間；

(3)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大��；

(4)從靜止釋放經(jīng)足夠長時間后，線框內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。

【答案】(1)1m/s；(2)0.6s；(3)4×103N/C；(4)0.2J

【解析】

(1)設(shè)線框下邊剛離開磁場時做勻速運(yùn)動的速度大小為v0，根據(jù)平衡條件可得

Mgsinθ=BIL

其中

解得

v0=1m/s

(2)根據(jù)動量定理可得

mgsinθt-BILt=mv0

其中

聯(lián)立解得

t=0.6s

(3)從線框剛離開磁場到小球剛運(yùn)動到電場的下邊界的過程中，根據(jù)動能定理可得：

解得電場強(qiáng)度

E=4×103N/C

(4)設(shè)經(jīng)過足夠長的時間線框最終不會進(jìn)入磁場，即運(yùn)動到最高點時線框的上邊與磁場的下邊重合，小球做上下的往復(fù)運(yùn)動；

mgsinθ2L=Q

解得

Q=0.2J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，一小車放于平直木板上（木板一端固定一個定滑輪），木板被墊高一定角度θ，該角度下，小車恰能做勻速直線運(yùn)動（假設(shè)小車所受摩擦力與小車對木板的正壓力成正比，比例系數(shù)為μ），小車總質(zhì)量為M。

(1)請推導(dǎo)θ與μ應(yīng)滿足的定量關(guān)系；并分析說明若增大小車質(zhì)量，仍使小車做勻速直線運(yùn)動，角度θ是否需要重新調(diào)整；

(2)如圖2所示，將小車上栓一根質(zhì)量不計，且不可伸長的細(xì)繩，細(xì)繩通過滑輪（滑輪與細(xì)繩之間摩擦不計）下掛一個砝碼盤（內(nèi)放砝碼），在木板上某位置靜止釋放小車后，小車做勻加速直線運(yùn)動。已知砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m，求：當(dāng)m=M，小車所受細(xì)繩拉力與砝碼盤及砝碼總重力的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，傾角為θ的粗糙斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為m=1kg的小木塊以初速度為v0=10m/s沿斜面上滑，若從此時開始計時，整個過程中小木塊速度的平方隨路程變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　　）

A.斜面傾角θ=37°

B.全程小木塊做勻減速運(yùn)動

C.小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5

D.在t=1s時刻，摩擦力方向發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ=37°、足夠長的斜面體固定在水平地面上，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從斜面上的A點由靜止開始向上作勻加速運(yùn)動，前進(jìn)了4.0m抵達(dá)B點時，速度為8m/s．已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，木塊質(zhì)量m=1kg．（g=10m/s2 ， 取sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）．

（1）木塊所受的外力F多大？

（2）若在木塊到達(dá)B點時撤去外力F，求木塊還能沿斜面上滑的距離S和返回B點的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】疫情之下，無人機(jī)已成為戰(zhàn)疫“超級神器”，人們可利用它搭載擴(kuò)音器進(jìn)行空中防控宣傳。如圖所示，某品牌無人機(jī)質(zhì)量m=10kg（搭載的擴(kuò)音器質(zhì)量可忽略），從地面豎直升空，先加速到v=3m/s，之后立即減速，最后懸停在距地面h=3m的高度。若無人機(jī)在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力大小恒為f=10N，且加速減速階段均可看成勻變速直線運(yùn)動，整個運(yùn)動過程中無人機(jī)始終能保持水平狀態(tài)，求：

(1)若上升過程中，加速和減速階段的加速度大小相等，則此加速度的大小為多少；

(2)該無人機(jī)最大制動力為210N，則下降過程中無人機(jī)的最大制動加速度大小為多少；

(3)無人機(jī)從3m高懸停處下降到地面，且到達(dá)地面時速度恰好為0，則此過程的最短時間為多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗小組利用圖1來探究：“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．

①實驗中使用的電火花計時器，應(yīng)接_____電源．

A．交流4﹣﹣﹣6V B．交流220V

②在的實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖3所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則：小車加速度的表達(dá)式為a＝_____．

③消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用小吊盤的總重力代替小車所受的拉力，則：小吊盤的m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為_____．

④在實驗中，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象分別為圖中的直線Ⅰ和直線Ⅱ，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是_____．

A．實驗前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力

B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時把長木板的末端抬得過高了

C．實驗前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力

D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一質(zhì)點沿直線運(yùn)動的位移x隨時間t變化的圖像如圖所示，則（　　）

A.第10s末，質(zhì)點的速度最大

B.在20s內(nèi)，質(zhì)點的位移為9m

C.第5s末和第15s末，質(zhì)點的加速度方向相反

D.0~10s內(nèi)，質(zhì)點加速度的方向與速度方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體由靜止開始沿直線運(yùn)動，其加速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。取物體開始運(yùn)動的方向為正方向，則下列關(guān)于物體運(yùn)動的描述正確的是( )

A. 在時間內(nèi)，物體做減速運(yùn)動

B. 在時物體的速度最大，最大值為

C. 在時間內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動

D. 在時間內(nèi)，物體先沿正方向運(yùn)動，后沿負(fù)方向運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年5月14日，川航8633號班機(jī)在由重慶飛往拉薩的過程中發(fā)生事故。飛機(jī)6時25分從重慶江北機(jī)場起飛，約40分鐘后在高度達(dá)到9800m、速率達(dá)到790km/h時，駕駛艙右座擋風(fēng)玻璃破裂脫落，機(jī)組人員克服各種困難，使飛機(jī)最終在事故發(fā)生35分鐘后安全降落于成都雙流機(jī)場。已知江北機(jī)場到雙流機(jī)場的距離約360km，下列說法正確的是（　�。�

A.事故飛機(jī)飛行的路程約為360km

B.塔臺工作人員在研究事故飛機(jī)飛行軌跡時，可以把飛機(jī)視為質(zhì)點

C.“6時25分”和“40分鐘”，前者表示“時間”、后者表示“時刻”

D.事故飛機(jī)在飛行過程中的平均速度大小是790km/h

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