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9.如圖所示,光滑絕緣斜面的傾角為θ,在斜面上放置一個(gè)矩形線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng)為l1,bc的邊長(zhǎng)為l2,線框的質(zhì)量m,總電阻為R,線框通過細(xì)線與重物相連(細(xì)線與斜面平行).重物質(zhì)量為M,斜面上ef線(ef平行于gh且平行于底邊)的上方有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(fh遠(yuǎn)大于l2),如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng),且進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間是做勻速運(yùn)動(dòng),假設(shè)斜面足夠長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程總ab邊始終與ef平行,則(  )
A.線框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的加速度為Mgmgsinθm
B.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過程中的運(yùn)動(dòng)速度v=MgmgsinθRB2l21
C.線框做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B2l21l2MgmgsinθR
D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=(Mg-mgsinθ)l1

分析 線框進(jìn)入磁場(chǎng)前,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程做勻速運(yùn)動(dòng),M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線框中的內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律求解焦耳熱.由平衡條件求出線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度,再求出時(shí)間.

解答 解:A、線框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)前,對(duì)線框和M組成的整體,根據(jù)牛頓第二定律,有Mg-mgsinθ=(M+m)a,解得a=MgmgsinθM+m,故A錯(cuò)誤;
B、線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)M:T=Mg;對(duì)線框:T=mgsinθ+F
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bl1v;感應(yīng)電流I=ER=Bl1vR;安培力F=BIl1=B2l21vR,聯(lián)立解得v=MgmgsinθRB2l21,故B正確;
C、線框勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=l2v=B2l21l2MgmgsinθR,故C正確;
D、根據(jù)能量守恒定律,M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線框中的內(nèi)能,所以有Mgl2=mgl2sinθ+Q,即Q=Mgmgsinθl2,故D錯(cuò)誤;
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力平衡的綜合,安培力的計(jì)算是關(guān)鍵.本題中運(yùn)用的是整體法求解加速度,也可以運(yùn)用隔離法求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、cd,其間距L=0.5m,a、c間接有電阻R=8Ω.現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN橫跨在兩導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好且無摩擦,在水平拉力F的作用下以v=10m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng),a、c間電壓為0.8V,且a點(diǎn)電勢(shì)高.其余電阻忽略不計(jì).問:
(1)磁場(chǎng)的方向是指向紙里,還是指向紙外?
(2)水平拉力F是多大?
(3)r值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.一個(gè)半徑為r的光滑圓形槽裝在小車上,小車停放在光滑的水平面上,如圖所示,處在最低點(diǎn)的小球受擊后獲得水平向左的速度v0=2gr,開始在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng),則下面判斷正確的是( �。�
A.小球和小車總動(dòng)量守恒B.小球和小車總機(jī)械能守恒
C.小球沿槽上升的最大高度為rD.小球升到最高點(diǎn)時(shí)速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)電阻r=2Ω.開關(guān)S閉合時(shí),電壓表讀數(shù)為4V.開關(guān)S斷開時(shí),R1的電功率變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.北京時(shí)間2017年2月23日凌晨2點(diǎn),美國航天局舉行新聞發(fā)布會(huì),宣布確認(rèn)發(fā)現(xiàn)一個(gè)擁有7個(gè)類地行星的恒星系統(tǒng)TRAPPIST-1(簡(jiǎn)稱T-1).在這繞T-1做圓周運(yùn)動(dòng)的七兄弟(1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h)則,1e、1f、1g被認(rèn)為是最有可能存在液態(tài)水的.部分?jǐn)?shù)據(jù)與地球的數(shù)據(jù)比較如表:
 公轉(zhuǎn)周期與恒星中心距離(AU)行星質(zhì)量(ME行星半徑(RE
太陽系-地球1111
TRAPPIST-1e1/601/360.600.90
TRAPPIST-1f1/40 1.00.68
將T-1、1e、1f均視為質(zhì)量均勻分布的球體,不考慮七兄弟間的相互作用,則( �。�
A.T-1的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的25324
B.1f與恒星T-1的距離約為14\root{3}{\frac{1}{162}}AU
C.1e表面的重力加速度約是地球表面重力加速度的0.74倍
D.1e的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的0.70倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,把茶杯壓在一張白紙上,第一次用一水平力迅速將白紙從茶杯下抽出;第二次緩慢拉動(dòng)白紙將白紙從茶杯下抽出.下列說法中正確的是( �。�
A.緩慢拉動(dòng)白紙過程中,紙給茶杯的摩擦力大一些
B.迅速拉動(dòng)白紙過程中,紙給茶杯的摩擦力大一些
C.緩慢拉動(dòng)白紙過程中,茶杯獲得的動(dòng)量大一些
D.迅速拉動(dòng)白紙過程中,紙給茶杯的沖量大一些

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑半圓形軌道,圓心為O,一小球以某一水平速度v0從最高點(diǎn)A出發(fā)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),連線OA和OB間的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是 ( �。�
A.在B點(diǎn)時(shí),小球的速度大小為gRcosθ
B.cosθ=23
C.A到B過程中,小球水平方向的加速度一直增大
D.A到C過程中,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于2Rg

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科目:高中物理 來源:2016-217學(xué)年寧夏衛(wèi)一高一上學(xué)期11月考物理B卷(解析版) 題型:選擇題

以下說法正確的是

A.加速度數(shù)值很大的物體,相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量必然很大

B.加速度數(shù)值很大的物體,速度變化可以很慢

C.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),開始時(shí)位移、加速度、速度三者方向相同,某時(shí)刻開始加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中,位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移不再減小

D.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),開始時(shí)位移、加速度、速度三者方向相同,某時(shí)刻開始加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中,位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移達(dá)到最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.在如圖所示的電路中,電容器的電容為C,現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片稍向上移動(dòng)一些,電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△U,電容器電量變化量的絕對(duì)值為△Q.下列說法正確的是( �。�
A.△Q一定大于C•△UB.燈泡L2一定變亮
C.電源輸出功率一定減小D.電容器的帶電量一定增大

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