如下圖B-6（a）所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.邊長為l的正方形金屬框abcd（下簡稱方框）放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個與方框邊長相同的U形金屬框架MNQP（下簡稱U形框），U形框與方框之間的接觸良好且無摩擦.兩個金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r.
（1）將方框固定不動，用力拉動U形框使它以速度v0垂直NQ邊向右勻速運動，當(dāng)U形框的MP端滑至方框的最右側(cè)（如圖（b））時，方框上的bd兩端的電勢差為多大？此時方框的熱功率為多大；
（2）若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v0，如果U形框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少；
（3）若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v（v>v0），U形框最終將與方框分離.如果從U形框和方框不再接觸開始，經(jīng)過時間t方框最右側(cè)與U形框最左側(cè)的距離為s.求兩金屬框分離后的速度各多大？


（1）U形框向右運動時，NQ邊相當(dāng)于電源產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ε=BLv，當(dāng)U形框的MP端滑至如圖乙所示位置時方框bd之間的電阻.
U形框連同方框構(gòu)成的閉合電路的總電阻為 

閉合電路的總電流為  根據(jù)歐姆定律可知bd兩極的電勢差為
方框中的熱功率為  （2）在U形框向右運動過程中，U形框和方框組成的系統(tǒng)所受外力為零，所以系統(tǒng)的動量守恒.設(shè)它們達(dá)到圖示位置時具有共同的速度v，根據(jù)動量守恒有3mv0=（3m+4m）v，所以v=
根據(jù)能量守恒定律，U形框和方框組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于在這一過程中兩架上產(chǎn)生的焦耳熱即

（3）設(shè)U形框和方框不再接觸時方框的速度為v1，U形框的速度為v2，根據(jù)動量守恒定律有
3mv=4mv1+3mv2兩框架脫離以后分別以各自的速度做勻速運動經(jīng)過時間t，方框最右側(cè)和U形框最左側(cè)距離為s，即
（v1-v1）t=s，聯(lián)立以上各式，得v1=（v-s/t），v2=（3v+4s/t）.
【試題分析】
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．將兩只彈簧測力計通過細(xì)繩互成角度地拉橡皮條，使繩與橡皮條的結(jié)點達(dá)到某一位置O，記下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F′；
E、用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示；
F．比較力F′與F的大小和方向．
上述步驟中：
①有重要遺漏內(nèi)容的步驟序號中
C
C
和
E
E
；遺漏內(nèi)容分別是
記下兩條細(xì)繩的方向
記下兩條細(xì)繩的方向
和
使橡皮條伸長到O點．
使橡皮條伸長到O點．

②若他將遺漏內(nèi)容補上后，如圖（a）所示，是他利用坐標(biāo)紙記下的橡皮筋結(jié)點位置O點及兩彈簧測力計拉力的大小，試在圖（a）中作出無實驗誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F′表示此力．
③圖（b）是甲和乙兩位同學(xué)分別做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實驗事實？（力F是只用一只彈簧測力計拉時的圖示）
A
A
（填A(yù)或B）．

（2）①某同學(xué)用如圖所示裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗，若他在圖示狀態(tài)下開始做實驗，請指出圖中的主要錯誤是（至少寫兩項）：
應(yīng)將電池改為交流電
應(yīng)將電池改為交流電
、
沒有平衡摩擦力
沒有平衡摩擦力
．
②該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持
拉力F
拉力F
；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持
質(zhì)量M
質(zhì)量M
不變；
③他在實驗中得到如下圖所示紙帶，紙帶上的計數(shù)點用A、B、C、D、E表示．根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，小車經(jīng)過B點時的速度是
6.0×10-2
6.0×10-2
m/s．（相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s）（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：遼寧省撫順市六校聯(lián)合體2011屆高三一模考試物理試題 題型：058

實驗桌上有下列實驗儀器：

A．待測電源(電動勢約3 V，內(nèi)阻約7 Ω)；

B．直流電流表(量程0～0.6～3 A，0.6 A檔的內(nèi)阻約0.5 Ω，3 A檔的內(nèi)阻約0.1 Ω；)

C．直流電壓表(量程0～3～15 V，3 V檔內(nèi)阻約5 kΩ，15 V檔內(nèi)阻約25 kΩ)；

D．滑動變阻器(阻值范圍為0～15 Ω，允許最大電流為1 A)；

E．滑動變阻器(阻值范圍為0～1000 Ω，允許最大電流為0.2 A)；

F．開關(guān)、導(dǎo)線若干；

請你解答下列問題：

①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是________(填代號)．

②某同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出U－I圖象如下圖中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω；

③若上圖中的圖線b是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為________W．

④請將下圖中實物連接成實驗電路圖；

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科目：高中物理 來源：2014屆湖北省高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（4分)某同學(xué)在做“雙縫干涉測定光的波長”實驗時，第一次分劃板中心刻度線對齊第2條亮紋的中心時（如下圖甲中的A），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如下圖乙所示,第二次分劃板中心刻度線對齊第6條亮紋的中心時（如圖丙中的B），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示．已知雙縫間距d=0.5 mm,雙縫到屏的距離L=1 m．則所測光波的波長為______m(保留兩位有效數(shù)字) ．

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖圖6-2-10所示，一對平行金屬極板相距d=2cm,兩板間勻強(qiáng)電場方向向下，場強(qiáng)大小E=1.6×103v/m，其中下極板接地（零電勢）。A點距下板為h1=1.5cm，B板距下板為h2=0.5cm，試求：（電子電荷量為e=-1.6×10－19C）

(1）兩金屬板之間的電勢差大�。�

(2）將一個電子從A點移動到B點電場力做的功？電子的電勢能是增加還是減少？

圖6-2-10

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