[题目]如图所示.倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域.磁场的下边界与电场的上边界相距为3L.其中电场方向沿斜面向上.磁场方向垂直于斜面向下.磁感应强度的大小为B.电荷量为q的带正电小球通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L.电阻为R的正方形单匝线框相连.组成总质量为m的“ 型装置.置于斜面上.线框下边与磁场的上边界重� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m，B=0.8T，q=2.2×10-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53°，sin53°=0.8，g取10m/s2。求：

(1)线框做匀速运动时的速度大小；

(2)电场强度的大小；

(3)到最终稳定过程中正方形单匝线框中产生的总焦耳热。

【答案】(1)1m/s；(2) 6×106N/C ；(3)12.8J

【解析】

(1)设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为v0，则

E=BLv0

根据欧姆定律

安培力

根据平衡条件有

解得

(2)从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界，根据动能定理

可得

E=6×106N/C

(3)设从线框下边界第一次进入磁场到上边界第一次离开磁场过程中线框产生的热量为Q1，对该过程运用能量守恒得

经足够时间后，线框上边界运动到磁场下边界时速度恰好为零，线框最终不会再进入磁场，即线框之后运动的最高点是线框的上边与磁场的下边界重合，不再产生焦耳热，设线框从上边界第一次离开磁场至线框的上边与磁场下边界重合的最终状态的过程中产生的热量为Q2，根据能量守恒有：

则

Q=Q1+Q2=12.8J

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A.由能量守恒定律可知，光电子的最大初动能等于入射光子的能量

B.由欧姆定律可知，电压表的示数为零时，电流表的示数也为零

C.保持光的颜色不变，只增加光照强度时，I－U图像的纵截距会增大

D.保持光的颜色不变，只增加光照强度时，I－U图像的横截距Uc会增大

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②的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为：；

③是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；

④一个裂变能放出200MeV的能量，合3.2×10-11J。

以上说法中完全正确的是（　　）

A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④

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①用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，用天平分别称出物块B、C的质量分别为和，用跨过定滑轮的细线连接物块B和C；

②在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h；

③将物块C从位置O由静止释放，C加速下降，B加速上升；

④记录遮光条D通过光电门的时间t。

依据以上步骤，回答以下问题：

（1）该实验的研究对象是__________填“B”或“C”或“B、C组成的系统”）；

（2）从物块C由静止释放到其经过光电门的过程中，研究对象的动能增加量______，研究对象的重力势能减少量________（用实验中测量的量表示，重力加速度为g）。

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A.可能是电场强度方向沿y轴负方向的匀强电场

B.可能是电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场

C.可能是处于第I象限某位置的正点电荷形成的电场

D.可能是处于第Ⅳ象限某位置的负点电荷形成的电场

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A.L短路前通过R1的电流为A

B.L短路前通过R2的电流为1A

C.L短路后通过R1的电流为A

D.L短路后通过R2的电流为A

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