[题目]如图所示.粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上.总质量M＝1 kg.滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.5.线圈ab边长度L1＝2 m.线圈ad边长度L2＝1 m.线圈的总电阻R＝2 Ω.滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场.且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示.t＝0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置.从该时刻起滑块在外力F的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈abcd固定在滑块上，总质量M＝1 kg，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，线圈ab边长度L1＝2 m，线圈ad边长度L2＝1 m，线圈的总电阻R＝2 Ω。滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示。t＝0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力F的作用下以速度v＝3 m/s水平向右做匀速直线运动。已知ab边到磁场下边界的距离x＝0.5 m，t1＝3 s时线圈ab边恰好完全进入磁场，取g＝10 m/s2，求：

(1)线圈进入磁场的过程中a、b两点间的电势差Uab；

(2)0～4 s内整个线圈所产生的焦耳热Q；

(3)0～4 s内外力F所做的功WF。

【答案】（1）-0.5V（2）2.75J（3）67.5J

【解析】

(1)由闭合电路的欧姆定律求出电压；(2)根据焦耳定律求出热量.(3)由动能定理或能量守恒定律求出功.

(1)由图可知，设线圈进入磁场的过程中只有bc边上的部分切割磁感线则，感应电动势

ab边的电阻

(2)设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场的时间为，焦耳热为

则：

3s-4s时间内，ab与bc的上部分同时切割磁感线，所以无动生感应电动势

所以感生电动势

这阶段的焦耳热

所以0-4s时间内整个线圈所产生的焦耳热

（i）线圈进入磁场前线圈进入的摩擦力

该阶段摩擦力做的功

（ii)线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场，设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场摩擦力为，摩擦力做的功为，则，即该阶段随位移均匀增大，则该阶段的平均摩擦力

所以该阶段摩擦力做的功

设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场安培力做的功为，

则

（ii)线圈在3s-4s时间内，设3s-4s时间内场摩擦力为，摩擦力做的功为，则，该阶段磁感应强度随时间均匀变大，而线圈在做匀速直线运动，易知该阶段随位移均匀增大，则该阶段的平均摩擦力

所以

对-4s用动能定理分析可得：

所以

练习册系列答案

小升初衔接教程快乐假期系列答案

轻松暑假总复习系列答案

书屯文化期末暑假期末冲刺假期作业云南人民出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】绝缘光滑斜面与水平面成角，质量为m、带电荷量为-q（q>0）的小球从斜面上的h高度处释放，初速度为（>0），方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上。如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是

A. 匀强磁场磁感应强度的取值范围为

B. 匀强磁场磁感应强度的取值范围为

C. 小球在斜面做变加速曲线运动

D. 小球达到底边MN的时间

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示为气垫导轨，滑块在水平气垫导轨上滑动时摩擦很小可以忽略不计。导轨上的两滑块质量均为m，两滑块上的挡光片宽度均为d。现用该装置做“验证动量守恒定律”实验。

（1）调节气垫导轨，在导轨上只放一个滑块，轻推滑块，观察滑块通过两个光电门的挡光时间_______即可认为气垫导轨调水平了。

（2）实验时使滑块甲从图示位置获得一初速度撞击静止在导轨上的滑块乙，两滑块碰撞端粘有橡皮泥，碰撞后两滑块粘在一起。光电门1记录了滑块甲上的挡光片的挡光时间为t1，光电门2记录了滑块乙上的挡光片的挡光时间为t2。实验数据满足表达式__________________即可认为两滑块组成的系统遵循动量守恒定律。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻。有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置。现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处。已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是(　　)

A. 导体棒ab在运动过程中能产生交变电流

B. 定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半

C. 导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功

D. 导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°，现由A点分别以v1、v2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点)，不计空气阻力，其中以v1抛出的小球恰能垂直于QO落于C点，飞行时间为t，以v2抛出的小球落在PO斜面上的B点，且B、C在同一水平面上，则(　　)

A. 落于B点的小球飞行时间为t

B. v2＝gt

C. 落于C点的小球的水平位移为gt2

D. A点距水平面MN的高度为gt2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型细管底部相连通，各部分细管内径相同。此时U型玻璃管左、右两侧水银面高度差为15cm，C管水银面距U型玻璃管底部距离为5cm，水平细管内用小活塞封有长度为12.5cm的理想气体A，U型管左管上端封有长25cm的理想气体B，右管上端开口与大气相通，现将活塞缓慢向右压，使U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化，水平细管中的水银柱足够长，求：