如图所示:在倾角为θ的光滑斜面上,相距均为d的三条水平虚线l1、l2、l3,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从l1上方一定高处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电流的方向不变
B.线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间
C.线框以速度v2匀速直线运动时,发热功率为
D.线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能△E机与线框产生的焦耳热Q电的关系式是
高二物理选择题困难题
如图所示:在倾角为θ的光滑斜面上,相距均为d的三条水平虚线l1、l2、l3,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从l1上方一定高处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电流的方向不变
B.线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间
C.线框以速度v2匀速直线运动时,发热功率为
D.线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能△E机与线框产生的焦耳热Q电的关系式是
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,一带电小球沿与CD平行方向,(垂直AD方向)射入倾角为θ的光滑斜面上,斜面所在区域存在和AD平行的匀强电场,小球运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A. 若微粒带正电荷,则电场方向一定沿斜面向下
B. 微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C. 微粒从M点运动到N点动能一定增加
D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加
高二物理单选题简单题查看答案及解析
(12分)如图所示,倾角为θ的足够长光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,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4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,它们的总质量为m,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速度恰好减为0。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)线框做匀速运动时的速度v;
(2)电场强度E的大小;
(3)足够长时间后小球到达的最低点与电场上边界的距离x。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
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:
⑴线框做匀速运动时的速度大小;
⑵电场强度的大小;
⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热.
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计.求:
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力,使a棒沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一段距离后再向下滑动,a棒滑回PQ前b棒已滑离导轨.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,恒定拉力与b棒的质量大小关系为:恒定拉力=mgsinθ,重力加速度为g,导轨电阻不计.求:
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流Ia与b棒中的电流Ib之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒滑回PQ刚进入磁场向下运动时所受的安培力FA ′ 的大小,并判断a棒在磁场中向下运动时做什么运动?
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计.求
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia,与定值电阻R中的电流强度IR之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面上有四条间距相等的水平虚线MM'、NN'、PP'、QQ',在MM'与NN'之间、PP'与QQ''之间存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度B均为1T。现有质量m=0.1kg、电阻R=4Ω的矩形线圈abcd,从图示位置静止释放(cd边与MM'重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与NN'重合,t2时刻ab边与PP'重合,t3时刻ab边与QQ'重合。已知矩形线框cd边长度L1=0.5 m,t1~t2的时间间隔=1.2 s,线圈与斜面之间的动摩擦因数μ=,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)线框匀速运动的速度v2的大小;
(2)磁场的宽度L0和线框ad边的长度L2;
(3)0~t3时间内,线圈产生的热量Q。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
在如图所示的倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,区域 I 的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为 L,一个 质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当 ab 边刚越 过 GH 进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度 v1 做匀速直线运动;当 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位 置时,线框又恰好以速度 v2 做匀速直线运动,从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程 中,线框的动能变化量为△Ek(末动能减初动能),重力对线框做功为 W1,安培力对线框做 功为 W2,下列说法中正确的有 ( )
A. 在下滑过程中,由于重力做正功,所以有 v2>v1
B. 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中,机械能守恒
C. 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程,有(W1-△Ek)机械能转化为电能
D. 从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W1+W2
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.当ab边刚越过JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有+机械能转化为电能
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