【題目】如圖甲所示，一邊長L＝2.5 m、質(zhì)量m＝0.5 kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合，在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過5 s線框被拉出磁場，測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．在金屬線框被拉出的過程中，求：

（1）求通過線框截面的電荷量及線框的電阻．

（2）寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式．

（3）已知在這5 s內(nèi)力F做功1.92 J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

【答案】(1) ； (2) (3)

【解析】解：（1）根據(jù)q=，由I﹣t圖象得，q=1.25C

又根據(jù)

得R=4Ω．

（2）由電流圖象可知，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律：I=0.1t

由感應(yīng)電流，可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的，

線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2m/s2．

線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F﹣FA=ma

得F=（0.2t+0.1）N

（3）t=5s時(shí)，線框從磁場中拉出時(shí)的速度v5=at=1m/s

由能量守恒得：

線框中產(chǎn)生的焦耳熱

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】如圖所示，相距L=0.5m足夠長的兩根光滑導(dǎo)軌與水平面成37°角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．a(chǎn)b、cd為水平金屬棒且與導(dǎo)軌接觸良好，它們的質(zhì)量均為m=0.5kg、電阻均為R=2Ω．a(chǎn)b棒與一絕緣水平細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)讓cd棒從靜止開始下滑，直至與ab相連的細(xì)繩剛好被拉斷，在此過程中cd棒電阻R上產(chǎn)生的熱量為1J，已知細(xì)線能承受的最大拉力為T=5N． g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求細(xì)繩被拉斷時(shí)：

（1）ab棒中電流的方向與大小

（2）cd棒的速度大小

（3）cd棒沿導(dǎo)軌下滑的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

（1）_________是力F1和F2的合力的實(shí)際測量值。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？

答：___________。（選填“變”或“不變”）

（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（_______）

A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為用光電門測定鋼球下落時(shí)受到的阻力的實(shí)驗(yàn)裝置．直徑為d、質(zhì)量為m的鋼球自由下落的過程中，先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測出鋼球通過A、B的時(shí)間分別為tA、tB．用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度．測出兩光電門間的距離為h，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g．

（1）鋼球下落的加速度大小a＝________，鋼球受到的空氣平均阻力Ff＝________．

（2）本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度”，但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的，實(shí)際上鋼球通過光電門的平均速度________（選填“>”或“<”）鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雨滴在空中下落時(shí)，由于空氣阻力的影響，最終會(huì)以恒定的速度勻速下降，我們把這個(gè)速度叫做收尾速度．研究表明，在無風(fēng)的天氣條件下，空氣對下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2來計(jì)算，其中C為空氣對雨滴的阻力系數(shù)（不同空間為不同常量），ρ為空氣的密度（不同空間密度不同），S為雨滴的有效橫截面積（即垂直于速度 方向的橫截面積）．

已知雨滴下落空間范圍內(nèi)的空氣密度為ρ0，空氣對雨滴的阻力系數(shù)為C0，雨滴下落時(shí)可視為球形，半徑均為R，每個(gè)雨滴的質(zhì)量均為m，且在到達(dá)地面前均已達(dá)到收尾速度，重力加速度為g．

（1）求雨滴在無風(fēng)的天氣條件下沿豎直方向下落時(shí)收尾速度的大小

（2）若根據(jù)云層高度估測出雨滴在無風(fēng)的天氣條件下由靜止開始豎直下落的高度為h，求每個(gè)雨滴在豎直下落過程中克服空氣阻力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】人類探索宇宙的腳步從未停止，登上火星、探尋火星的奧秘是人類的夢想，中國計(jì)劃于2020 年登陸火星。地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比

行星

半徑/m

質(zhì)量/kg

軌道半徑/m

地球

6．4×106

6．0×1024

1．5×1011

火星

3．4×106

6．4×1023

2．3×1011

A. 火星的第一宇宙速度較大 B. 火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較大

C. 火星表面的重力加速度較小 D. 火星的公轉(zhuǎn)周期較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為該電源內(nèi)部熱功率P隨電流I變化的圖線。若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為2 A.則下列判斷正確的是

A. 該電源的電動(dòng)勢為3 V，內(nèi)電阻為3 Ω

B. 當(dāng)總電流I＝1 A時(shí)，電源的輸出功率為2 W

C. 當(dāng)總電流I＝2 A時(shí)，電源的輸出功率為4 W

D. 當(dāng)總電流I＝1.5 A時(shí)，電源的輸出功率最大，為2.25 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點(diǎn)。O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對于O點(diǎn)對稱。則下列說法中錯(cuò)誤的是

A. B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同 B. A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相反

C. E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng) D. B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最弱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?/span>MN始終保持靜止，則0～t2時(shí)間（ ）

A. 電容器C的電荷量大小始終沒變

B. 電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電

C. MN所受安培力的大小始終沒變

D. MN所受安培力的方向先向右后向左

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同步練習(xí)冊答案