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				如圖16甲所示在光滑且絕緣的斜面上，有一寬度為l的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界與斜面頂端aa′、底邊bb′平行.一正方形金屬框置于斜面頂端，其上邊緊貼著aa′邊，并從靜止開始沿斜面下滑.設(shè)金屬框在下滑時(shí)瞬時(shí)速度為v，對(duì)應(yīng)的位移為s，其v2-s圖像如圖16乙所示.已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，金屬框質(zhì)量m=0.5kg，總電阻R=0.4Ω，求： 
          圖16
          (1)根據(jù)圖像計(jì)算斜面傾角θ；
          (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
          (3)現(xiàn)用平行斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端bb′靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域后到達(dá)斜面頂端.試計(jì)算恒力F做功的最小值.
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          (1)s=0到s1=1.6m由公式v2=2a1s1，a1=m/s2=5m/s2.根據(jù)牛頓第二定律
          mgsinθ=ma1，sinθ==0.5，θ=30°.
          (2)由題圖像可以看出，從線框下邊進(jìn)磁場(chǎng)到上邊出磁場(chǎng)，線框均做勻速運(yùn)動(dòng).
          s2=2L=2l=2.4m-1.6m=0.8m，L=l=0.4m
          線框通過磁場(chǎng)時(shí)，=16，v1=4m/s，且F安=mgsinθ
          BL=mgsinθ，B=1.25T.
          (3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前F-mgsinθ=ma3
          在磁場(chǎng)中勻速向上運(yùn)動(dòng)F=mgsinθ+F安
          得F安=ma3
          設(shè)從bb′開始運(yùn)動(dòng)到dd′的速度為v，
          距離為s3=3.4m-2.4m=1.0m，
          ,
          v==2.5m/s，
          a3==3.125m/s2
          F安=ma3=1.5625N
          拉力所做的最小功為
          WF=F安2l+mgsinθ(s1+s2+s3)=9.75J.
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （08年茂名市二模）(17分)如圖16甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖16乙所示)。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為1.5Ω，它的引出線接有質(zhì)量為0.01kg、電阻為0.5Ω的金屬棒MN，MN置于傾角為300的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為0.25m。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過MN。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖16丙所示時(shí)(x取向右為正)，g=10m/s2。求：
              
          (1)若MN固定不動(dòng)，流過它的電流大小和方向？
          (2)若MN可自由滑動(dòng)，至少要加多大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)才能使MN保持靜止，并在圖16丁中畫出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像；
          (3)發(fā)電機(jī)的輸出功率。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖4-5-16甲所示，abcd為一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、具有質(zhì)量的導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，bc邊上串接有電阻R，導(dǎo)線電阻不計(jì)，虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，它與ab平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下.線框在一垂直于ab邊的水平恒力作用下，沿光滑絕緣水平面運(yùn)動(dòng)，直到通過磁場(chǎng)區(qū)域.已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過電阻R的感應(yīng)電流大小為i0，試在圖乙中的坐標(biāo)系內(nèi)定性畫出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中，流過R的電流i的大小隨ab邊坐標(biāo)x的變化曲線. 
          圖4-5-16
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          【物理-選修3-5】
              
          （1）如右圖， 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里有一個(gè)原來靜止的放射性碳14，它所放射的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)相切的圓。圓的直徑比為7:1，如圖所示，碳14的衰變方程是：                         
              
          A. 146C → 42He+104Be    B.  146C  → 0-1e+145B
              
          C. 146C  → 0-1e+147N      D.  146C → 21H+125B
              
          （2）如圖甲所示，—根輕質(zhì)彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物塊A，B相連接，并靜止在光滑的水平面上。t=0時(shí)刻，A的速度方向水平向右，大小為3m／s，兩個(gè)物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖16乙所示。根據(jù)圖象提供的信息求：
              
          ① 兩物塊的質(zhì)量之比；② 在t2時(shí)刻A與B的動(dòng)量之比
                          
                      
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2013-2014江蘇省蘇州市高二第一學(xué)期期末調(diào)研測(cè)試（選修）物理試卷（解析版）
				題型：計(jì)算題
			
          

						
          (16分)如圖甲所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=lm，電阻R1=3Ω，R2=1.5Ω，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=1kg的金屬桿，長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)軌等寬，與導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿的電阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿，使金屬桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)．圖乙所示為通過金屬桿中的電流平方(I2)隨位移(x)變化的圖線，當(dāng)金屬桿運(yùn)動(dòng)位移為5m時(shí)，求：
          (1)金屬桿的動(dòng)能：
          (2)安培力的功率；
          (3)拉力F的大小．
           
          

			
          

			
          
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