题目内容

如图所示，放在水平光滑绝缘桌面上的质量为m=0.20kg的一匝闭合正方形线圈，边长L=0.40m，总电阻R=0.20Ω。所在空间有竖直方向的匀强磁场，理想边界MN左侧空间Ⅰ区磁场方向竖直向下，右侧Ⅱ区磁场方向竖直向上，磁感应强度大小均为B=0.50T。某时线圈以初速度v0=5.0m/s从1区开始运动，穿过理想边界进入Ⅱ区。（结果均保留两位有效数字）
   （1）求线圈ab边进入Ⅱ区的瞬间受到的安培力。
   （2）求 从线圈ab边开始进入到dc边刚好进入Ⅱ区的过程中，流过线圈的电量的大小。
   （3）求线圈dc边穿过MN边界后运动的速度大小。  
解：（1）E=2BLv0 ① I=E/R ② F=2BIL ③F=4B2L2v0/R ④ F=4.0N⑤ 方向向左 ⑥（2）q=t ⑦ =n⑧ ⑨⑩ Q=2BL2/R 11 Q=0.80C 12（3）由动量定理：2BLQ=mv0－mv13 v=v0－2BLq/m 14 v=3.4m/s15
练习册系列答案
相关题目
（2011?盐城三模）如图所示，一个截面为直角三角形的玻璃砖放在水平面上，折射率n=
2
．入射光线垂直于AB边从F点射入玻璃砖，经E点折射后到达地面上的P点，已知AE=ED=L，∠ABD=60°，试求光线从F到P所用时间．（光在真空中的速度大小为c）
如图所示，MN是位于水平平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab 与屏平行，由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上，在竖直平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是（　　）
（2011?吉安模拟）〔物理--选修3-4〕
（1）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为λ．某一时刻，在介质中取位移沿y轴正方向且大小等于振幅一半的相邻两质点P1、P2，已知P1的x坐标小于P2的x坐标，下列判断正确的是
BC
BC
（填入正确选项前的字母）．
A．若P1P2＜
λ
2
，则P1向上运动，P2向下运动
B．若P1P2＜
λ
2
，则P1向下运动，P2向上运动
C．若P1P2＞
λ
2
，则P1向上运动，P2向下运动
D．若P1P2＞
λ
2
，则P1向下运动，P2向上运动
（2）如图所示，横截面为四分之一圆的柱形玻璃砖放在水平面MN上，O点是圆心．一列与OA面等高的平行光束沿水平方向垂直射向玻璃砖的OA面，平行光束通过玻璃砖后在水平面MN上留下照亮的区域．已知玻璃砖的折射率为n（n＜2），不考虑光在OA、OB面的反射．问：
①若在玻璃砖左侧竖直放置一遮光板，使水平面BN不被照亮，遮光板的最小高度是多少？
②撤去遮光板，从OA的中点射入的光，在MN上的P处留下一个光点，P点到O点的距离是多少？
（选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）
如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．
（1）当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，
则被封闭的空气
AD
AD

A．分子间的引力和斥力都增大
B．分子的热运动加剧
C．分子的平均动能增大
D．体积变小，压强变大
（2）若密闭的空气可视为理想气体，在上述（1）中空气体积变化的过程中，外界对空气做了
0.6J的功，则空气
放出
放出
（选填“吸收”或“放出”）了
0.6
0.6
J的热量；当洗完衣服缸内
水位迅速降低时，则空气的内能
减小
减小
（选填“增加”或“减小”）．
（3）若密闭的空气体积V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩尔质量M=0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算该气体分子的总个数（结果保留一位有效数字）．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是
BC
BC

A．光的偏振现象说明光是纵波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试回答下列问题：
①x=4m处质点的振动函数表达式y=
-5sinπt
-5sinπt
cm；
②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=
45
45
cm．
（3）如图2所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，
∠A=30°．一束单色光从空气射向BC上的E点，并
偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC．已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°．试通过计算判断光在F点能否发生全反射．
C．（选修模块3-5）
（1）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是
C
C

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
（2）若氢原子的基态能量为E（E＜0 ），各个定态的能量值为En=E/n2（n=1，2，3…），则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为
-E
-E
；若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为
-
3
4
E
-
3
4
E
（结果均用字母表示）．
（3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个612C核，已知612C核的质量为1.99502×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）．
某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．
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（l）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③接通光电计时器；
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；
⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；
⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；
（2）数据处理与实验结论：
①实验中气垫导轨的作用是
 

②碰撞前滑块l的速度vl为
 
m/s；碰撞后滑块1的速度v2为
 
m/s；滑块2的速度v3为
 
 m/s；（结果保留两位有效数字）
③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．
a．
 
b．
 
．

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