如圖所示,水平虛線(xiàn)L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向水平向里，磁場(chǎng)高度為h。豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線(xiàn)框，底邊水平，其上下邊長(zhǎng)之比為5:1，高為2h。現(xiàn)使線(xiàn)框AB邊在磁場(chǎng)邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為0，在DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)。求:

（1）DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框的加速度

（2）從線(xiàn)框開(kāi)始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框的機(jī)械能損失和重力做功之比[來(lái)源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]

(1)a=5g/4       

(2)△E：WG = 47：48   (1分)


解析:

(1)設(shè)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為0,線(xiàn)框質(zhì)量為m、電阻為R，AB=l ,則CD=5 l

則mgh= m02                (1分)

AB剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有， =mg   (2分)

設(shè)線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為1

E感==B(2l)1   （1分）

線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有=mg；得出1= 0/4 （1分）

CD剛進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，E'感=B(3l)1   （1分）

     FI=9mg/4    (1分)

 a=5g/4          (1分)

(2)從線(xiàn)框開(kāi)始下落到CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間，根據(jù)能量守恒定律得：

    mg(3h)-Q= m12     (2分)

機(jī)械能損失△E=Q= mgh  (1分)

所以，線(xiàn)框的機(jī)械能損失和重力做功之比△E：WG = 47：48   (1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示．虛線(xiàn)MP為AB兩球連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)，虛線(xiàn)NQ與MP平行且相距4L．最初A和B分別靜止于虛線(xiàn)MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L(zhǎng)，且A球距虛線(xiàn)NQ的距離為3L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線(xiàn)MP，NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后，則帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零B球電勢(shì)能的變化量（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?鹽城模擬）在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示，虛線(xiàn)MP為AB兩球連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)，虛線(xiàn)NQ與MP平行且相距4L．最初A和B分別靜止于虛線(xiàn)MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L(zhǎng)，且A球距虛線(xiàn)NQ的距離為3L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在虛線(xiàn)MP，NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后，求：
（1）B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大�。�
（2）帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需時(shí)間以及B球電勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，虛線(xiàn)框內(nèi)是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)線(xiàn)框的四條邊的電阻均為r，長(zhǎng)均為L(zhǎng)，線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直．當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框以恒定速度v水平向右運(yùn)動(dòng)，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電勢(shì)差為U，則（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?鹽城三模）如圖所示，虛線(xiàn)框內(nèi)為某種電磁緩沖車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖，其主要部件為緩沖滑塊 K和質(zhì)量為m的緩沖車(chē)廂．在緩沖車(chē)的底板上，沿車(chē)的軸線(xiàn)固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN．緩沖車(chē)的底部，安裝電磁鐵（圖中未畫(huà)出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線(xiàn)圈abcd，線(xiàn)圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．假設(shè)緩沖車(chē)以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，此后線(xiàn)圈與軌道的磁場(chǎng)作用力使緩沖車(chē)廂減速運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖，一切摩擦阻力不計(jì)．
（1）求滑塊K的線(xiàn)圈中最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；
（2）若緩沖車(chē)廂向前移動(dòng)距離L后速度為零，則此過(guò)程線(xiàn)圈abcd中通過(guò)的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少？
（3）若緩沖車(chē)以某一速度
v
′
0
（未知）與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，緩沖車(chē)廂所受的最大水平磁場(chǎng)力為Fm．緩沖車(chē)在滑塊K停下后，其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足：v=
v
′
0
-
n2B2L2
mR
x．要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物，則緩沖車(chē)與障礙物C碰撞前，導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，虛線(xiàn)框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向．所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開(kāi)關(guān)．此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)．已知重力加速度為g．
先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1． 閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤(pán)內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱(chēng)出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1．
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為
 
，方向垂直紙面
 
（選填“向里”或“向外”）；
（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D
 
（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為
 
．

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