题目内容
14．
有一边长为L=0.1m的正方形导线框，质量为m=1kg，由高度H=0.05m高处自由下落，如图所示．当导线框下边ab刚进入宽度也是L=0.1m的匀强磁场区域后，线圈以恒定速率穿越磁场，不计空气阻力．g=10m/s2，求：（1）ab边刚进入磁场时速度大小？
（2）导线框在穿越磁场过程中产生的焦耳热Q？
分析 （1）根据动能定理求出ab变刚进入磁场时的速度大小．
（2）抓住线圈匀速通过磁场，结合能量守恒求出导线框在穿越磁场过程中产生的焦耳热Q．
解答 解：（1）由动能定理可知：mgH=$\frac{1}{2}$mv2
解得 v=$\sqrt{2gH}$=$\sqrt{2×10×0.05}$m/s=1m/s．
（2）由能量守恒可知：△EP=Q
△EP=2mgL
解得Q=2×10×0.1J=2J．
答：（1）ab边刚进入磁场时速度大小为1m/s；
（2）导线框在穿越磁场过程中产生的焦耳热Q为2J．
点评 本题考查了动能定理和能量守恒的基本运用，知道线框匀速通过磁场，动能不变，重力势能转化为热量，也可以结合动能定理，通过克服安培力做功求出热量．
练习册系列答案
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15．下列关于力做功的说法中正确的是（ ）
| A． | 滑动摩擦力可能对物体做负功，可能做正功，也可能不做功 | |
| B． | 滑动摩擦力对物体总是做负功 | |
| C． | 静摩擦力对物体总是不做功 | |
| D． | 力对物体做功多，说明物体的位移一定大 |
16．
如图所示的电路中，电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，滑动变阻器R的滑动触头向右移动时，下列判断，正确的是（ ）
如图所示的电路中，电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，滑动变阻器R的滑动触头向右移动时，下列判断，正确的是（ ）| A． | 电压表示数减小 | B． | 电压表示数增大 | C． | 电流表示数减小 | D． | 电流表示数增大 |
9．
如图所示的竖直平面内，水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h＞d．一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同．重力加速度为g，空气阻力忽略不计．则下列说法正确的是（ ）
如图所示的竖直平面内，水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h＞d．一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同．重力加速度为g，空气阻力忽略不计．则下列说法正确的是（ ）| A． | 线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同 | |
| B． | 线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同 | |
| C． | 线框有可能匀速通过磁场区域I | |
| D． | 线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=mg（d+h） |
19．
质量 m=lkg的物块在水平恒力F=20 N的推动下，从粗糙斜面底部A处由静止开始运动至高h=6m的B处，用时t=2 s，到达B处时物块的速度大小为v=l0m/s，重力加速度g=10m/s2．不计空气阻力，则（ ）
质量 m=lkg的物块在水平恒力F=20 N的推动下，从粗糙斜面底部A处由静止开始运动至高h=6m的B处，用时t=2 s，到达B处时物块的速度大小为v=l0m/s，重力加速度g=10m/s2．不计空气阻力，则（ ）| A． | A、B之间的水平距离8m | B． | 物块与斜面间的动摩擦因数为0.25 | ||
| C． | 推力F对物块做的功为120J | D． | 物块克服摩擦力做的功为50J |
6．
如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则（ ）
如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则（ ）| A． | 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{2R}$ | |
| B． | 上滑过程中电流做功发出的热量为$\frac{1}{2}$mv2-mgs（sinθ+μcosθ） | |
| C． | 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为$\frac{1}{2}$mv2 | |
| D． | 上滑过程中导体棒损失的机械能为$\frac{1}{2}$mv2-mgssinθ |
3．
如图所示是“嫦娥三号”环月变轨的示意图．在Ⅰ圆轨道运行的“嫦娥三号”通过变轨后绕Ⅱ圆轨道运行，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示是“嫦娥三号”环月变轨的示意图．在Ⅰ圆轨道运行的“嫦娥三号”通过变轨后绕Ⅱ圆轨道运行，则下列说法中正确的是（ ）| A． | “嫦娥三号”在Ⅰ轨道的线速度小于在Ⅱ轨道的线速度 | |
| B． | “嫦娥三号”在Ⅰ轨道的角速度大于在Ⅱ轨道的角速度 | |
| C． | “嫦娥三号”在Ⅰ轨道的运行周期大于在Ⅱ轨道的运行周期 | |
| D． | “嫦娥三号”由Ⅰ轨道通过加速才能变轨到Ⅱ轨道 |