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【題目】如圖所示,由粗細均勻、同種金屬導線構成的長方形線框abcd放在光滑的水平桌面上,線框邊長分別為L2L,其中ab段的電阻為R。在寬度為2L的區域內存在著磁感應強度為B的勻強磁場,磁場的方向豎直向下。線框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通過勻強磁場區域,線框平面始終與磁場方向垂直。求:

(1)線框的cd邊剛進入磁場時,回路中的電流I;

(2)線框進入磁場區域的過程中,拉力的沖量IF的大;

(3)線框進入和離開磁場的整個過程中,bc邊金屬導線上產生的電熱Qbc。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)cd邊在進入磁場時產生的感應電動勢為

整個回路的總電阻為

則回路中的電流為

(2)為維持線框勻速運動,外力應始終等于安培力,即

線框所受安培力為

線框進入磁場區域所耗時間為

因此拉力沖量大小為

(3)線框進入和離開磁場整個過程耗時

則整個過程中bc段金屬導線上產生的電熱為

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一軌道由半徑R=2m的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BCB點平滑連接而成,F有一質量為m=1kg的小球從A點正上方處的O點由靜止釋放,小球經過圓弧上的B點時,軌道對小球的支持力大小FN=18N,最后從C點水平飛離軌道,落到水平地面上的P點。已知B點與地面間的高度h=3.2m,小球與BC段軌道間的動摩擦因數μ=0.2,小球運動過程中可視為質點,不計空氣阻力,g10 m/s2, 求:

1)小球運動至B點時的動量;

2)小球在圓弧軌道AB上運動過程中克服摩擦力所做的功Wf;

3)水平軌道BC的長度L多大時,小球落點PB點的水平距最大。

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【題目】一個擋板固定于光滑水平地面上,截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上,半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間,沒有與地面接觸而處于靜止狀態,如圖所示,F在對甲施加一個水平向左的力F,使甲沿地面緩慢地移動,直至甲與擋板接觸為止。設乙對擋板的壓力為F1,乙對甲的壓力為F2,甲對地壓力為F3,在此過程中( 。

A.F1緩慢增大,F2緩慢增大,F3緩慢增大

B.F1緩慢增大,F2緩慢減小,F3緩慢減小

C.F1緩慢減小,F2緩慢增大,F3保持不變

D.F1緩慢減小,F2緩慢減小,F3保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖是a、b兩光分別經過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則(

A.在同種均勻介質中,a光的傳播速度比b光的大

B.從同種介質射入真空發生全反射時a光臨界角大

C.照射在同一金屬板上發生光電效應時,a光的飽和電流大

D.若兩光均由氫原子能級躍遷產生,產生a光的能級能量差大

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【題目】電影《流浪地球》講述的是面對太陽快速老化膨脹的災難,人類制定了“流浪地球”計劃,這首先需要使自轉角速度大小為的地球停止自轉,再將地球推移出太陽系到達距離太陽最近的恒星(比鄰星)。為了使地球停止自轉,設想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發動機,如下圖所示(N較大,圖中只畫出了4個)。假設每臺發動機均能沿赤道的切線方向提供大小恒為F的推力,該推力可阻礙地球的自轉。已知描述地球轉動的動力學方程與描述質點運動的牛頓第二定律方程F=ma具有相似性,為,其中M為外力的總力矩,即外力與對應力臂乘積的總和,其值為NFR;I為地球相對地軸的轉動慣量;β為單位時間內地球的角速度的改變量。將地球看成質量分布均勻的球體,下列說法中正確的是( 。

A.F=ma的類比中,與質量m對應的物理量是轉動慣量I,其物理意義是反映改變地球繞地軸轉動情況的難易程度

B.β的單位為rad/s

C.地球自轉剎車過程中,赤道表面附近的重力加速度逐漸變小

D.地球停止自轉后,赤道附近比兩極點附近的重力加速度大

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【題目】如圖甲所示,一正方形單匝線框架放在光滑絕緣的水平面上,在水平向右的拉力作用下從圖示位置由靜止開始始終向右做勻加速運動,線框右側有垂直于水平面向下的勻強磁場,磁場區域足夠大,線框的右邊始終與磁場的邊界平行,線框的質量為1kg,電阻為,整個運動過程中,拉力的大小隨時間變化如圖乙所示,則

A. 線框運動的加速度為5m/s

B. 線框剛好完全進入磁場的時刻為t=1.2s

C. 線框的邊長為0.55m

D. 磁場的磁感應強度大小為1.1T

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【題目】2022年,北京將與張家口一同舉辦第24屆冬奧會。俯式冰撬(又叫鋼架雪車)是冬奧會的比賽項目之一,其賽道可簡化為長度為,起點和終點高度差為的斜坡,比賽時,觸發信號燈亮起后,質量為的運動員從起點開始,以,平行賽道的恒力推動質量的冰橇開始沿斜坡向下運動,出發內發生的位移為,8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點。設運動員登上冰橇前后冰橇速度不變,不計空氣阻力(取賽道傾角余弦值為1,正弦值為0.1,),求:

(1)冰橇與賽道間的動摩擦因數及比賽中運動員的最大速度;

(2)運動員登上冰橇與冰撬一起沿直線運動直到終點的過程中合外力對運動員及冰橇構成的系統所做的功。

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【題目】研究大氣現象時可把溫度、壓強相同的一部分氣體叫做氣團。氣團直徑達幾千米,邊緣部分與外界的熱交換對整個氣團沒有明顯影響,氣團在上升過程中可看成是一定質量理想氣體的絕熱膨脹,設氣團在上升過程中,由狀態p1、V1、T1)絕熱膨脹到狀態IIp2V2、T2)。倘若該氣團由狀態Ip1、V1T1)作等溫膨脹到p3、V3T3),試回答:

(1)下列判斷正確的是_______。

A.p3p1 B.p3p2 C.T1T2 D.T1<T2

(2)若氣團在絕熱膨脹過程中對外做的功為W1,則其內能變化=____;若氣團在等溫膨脹過程中對外做的功為W2,則其內能變化ΔE2=____。

(3)氣團體積由V1變化到V2時,則氣團在變化前后的密度比為 ,分子間平均距離之比為______

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