闵行二中2008学年第二学期物理测试卷

                                                              2009.3.31

说明:

1.答卷前,考生务必将姓名、准考证号等填写清楚.

2.本试卷共10页,满分150分. 考试时间120分钟. 考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上.

3.第20、21、22、23、24题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分. 有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位.

一、填空题. (本大题共5小题,每小题4分,共20分)

1.一置于铅盒中的放射源发射的abg射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放一铝箔后,铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后,射线变为a、b两束,射线a沿原来方向行进,射线b发生了偏转,如图所示,则图中的射线a为__________射线,射线b为_______________射线。   

 

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2.在空中某处竖直上抛一小球,9s后物体的速率为起抛初速率的2倍,再过1s小球落地,不计空气阻力,则小球起抛初速率为____________m/s,起抛点距地面的高度为________m。

 

图13

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4.在如图甲所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况。其中图线a表示的是电压表___________(选填“V1”、“V2”或“V3”)的示数随电流变化的情况,在此过程中电压表V1示数的变化量的DU1和电流表示数变化量的___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。                    

 

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5、一个密闭气缸水平放置,中间有两个可以自由移动的活塞。将气缸内的气体分割成A.B.C三部分,在温度To时,它们的体积之比为2:3:5,当它们的温度一起升高到2To时,三部分体积的体积之比为          。若分别对三部分气体加热(活塞均绝热),使它们的体积相等,此时它们的热力学温度之比为        

 

 

Ⅰ、单项选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分,每小题只有一个答案正确的)

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二、选择题.(40分)

6.下列说法中不正确的是                                                                        (       )

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A.根据速度定义式6ec8aac122bd4f6e,当6ec8aac122bd4f6e非常非常小时,6ec8aac122bd4f6e就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法。

B.在探究加速度、力和质量三者之间关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法。

C.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法。

D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法

 

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7.关于光的波动性与粒子性:     

①大量光子的行为能明显地表现出波动性,而个别光子的行为往往表现出粒子性

②频率越低、波长越长的光子波动性明显,而频率越高波长越短光子的粒子性明显

③光在传播时往往表现出波动性,而光在与物质相互作用时往往显示粒子性

④据光子说,光子的能量是与频率成正比的,这说明了光的波动性与光的粒子性是统    一的产物,在上述说法中,正确的是:

A.  ①②        B.  ①②③        C.  ①④           D.①②③④

 

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8.一带活塞的气缸内密封一定量的气体,已知气体的温度随内能的增大而升高,则

A.当温度升高时,气体一定吸热                             (           )

B.当温度升高时,气体一定被压缩

C.压缩气体,同时气体向外界放热,其温度必定不变

D.压缩气体,同时气体从外界吸热,其温度必定升高

 

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9.如图所示,实线为某列波在t=0时刻的波形图象,虚线为t=0.3s (T>0.3s)时刻的波形图象,其中P点在t=0时刻的振动速度正在增大,则下列说法正确的是  (             )

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A.波速为13.33m/s

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B.周期为1.2S

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C.在0~T/4内质点P运动的平均速度大于0.4 m/s

D.在0~T/4内质点P运动的平均速度等于10 m/s

 

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10.在照明用电的电路中,如果在白炽灯电路上并联一只电炉后,发现电灯变暗,这是因为(    )

A、 电路中的总电阻加大

B、 电路中总电流加大,输电线上电压降增大

C、 电炉两端电压比电灯电压大

D、 电路中总电流未变化,电炉从电灯中分出了电流

 

Ⅱ、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,每小题给出的四个答案中,有两个或两个以上中正确的,全选对得5分;选对但没选全的得3分;选错或不选的得0分)

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11.在图6所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,当R2的滑动触头P 由下端向上滑动的过程中                         (           )

A.电压表V1、V2的示数增大,电压表V3的示数不变

B.电流表A示数变大,电压表V3的示数变小        

C.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变

D.电压表V3示数变化量的绝对值与电流表A示数变化量的绝对值的比值不变

 

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12.如图7甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则(         )

A.电子将沿Ox方向运动  

B.电子的电势能将增大

C.电子运动的加速度恒定

D.电子运动的加速度先减小后增大

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13.如图8所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两道轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则(         )      

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A.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做的功等于

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B.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于

C. 根据对称性金属杆在上升过程与下降过程中二次流过电阻R的电量是相等的

D.根据对称性金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同

 

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14. 如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点).A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面, 此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中斜面体始终保持静止.则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是(        )

A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上

B.物块B受到的摩擦力先减小后增大

C.绳子的张力先减小后增大

图9

 

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三、实验题(本大题共5小题,共30分)

15.(4分)如图所示, 蹄形磁铁水平放置,在磁场中有一水平光滑导轨通过接线柱P、Q与导线相连,导轨上面搁有一导体细棒AB。导线将AB棒、电源、变阻器、电键等构成电路。闭合电键, 可观察到导体棒AB向          运动(填“左”或“右”),此现象表明通电导线在磁场中                

 

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16.(6分)如图12是汽车过桥时对不同类形桥面压力变化的实验.采用DIS方法对模型进行测量,其结果如右边电脑屏幕所示.

(1)图12中的传感器为___________传感器;

(2)图12中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是屏幕上的         (填a、b或c);

(3)如增大小球在斜槽上的高度,则在图13中大致画出小球通过凸形桥甲时压力图线。

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17. (6分)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图17所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

图17

次数

1

2

3

4

5

6

7

s(m)

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4.5

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3.9

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3.0

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2.1

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1.5

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0.9

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0.3

V(mL)

90

84

72

62

52

40

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23.5

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 (2)下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据________________________________________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

 (3)本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于______________等。(写出一种)

 

 

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18.(6分)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2, 电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R (0~99.99Ω ) ,单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。

①先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数Ul。。保持电阻箱示数不变,将S2切换到______ ,读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为,R1=________________。

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②甲同学已经测得电阻Rl=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E=_______V,电阻R2 =________Ω。

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③利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl,乙同学测电源电动势E 和电阻R2的阻值的做法是:闭合S 1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出于相应的图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围______(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以______同学的做法更恰当些。

 

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19.(8分)用下面的方法可以测量物体的带电量。图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块竖直放置的金属板,加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下:

①用天平测出小球的质量m,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量;

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②连接电路(请在右图中的虚线框内画出实验所用的电路图,电源、开关已画出);

③闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ;

④以电压U为纵坐标,以________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k;

⑤小球的带电量q =______________(用m、d、k等物理量表示)

 

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四、计算题(本大题共5小题,共60分)

20、(10分)图18所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电压为U时,带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比,油滴密度为ρ,已测量出油滴的直径为D(油滴可看做球体,球体体积公式V=πD3),重力加速度为g。

(1)设油滴受到气体的阻力f=kv,其中k为阻力系数,求k的大小;

(2)求油滴所带电荷量。

 

 

 

 

 

 

 

 

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21.(10分)“3m跳板跳水”其运动过程可简化为:运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中。将运动视为质点。已知运动员质量为m,重力加速度为g,取跳板的水平点为B,AB间、BC间和B与水面间的竖起距离分别为h1h2h3,如图所示,

求:(1)运动员入水前速度大小;

   (2)跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能(假设从C到B的过程中,运动员获得的机械能为跳板最大弹性势能的k倍,k < 1)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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22、 (12分)如图所示,气缸直立地固定于地面,被光滑活塞封闭一定质量的气体,活塞与重物用一根轻绳相连。已知活塞横截面积S=5×10-3m2,活塞质量m=8kg,重物质量M=12kg。当气体温度为27℃时,活塞离缸底的高度h=30cm。设大气压强为1×105Pa,g取10m/s2

(1)当温度升高到47℃时,重物下降的高度为多少?

(2)若在47℃时去掉重物,则活塞离缸底的高度为多少?

 

 

 

 

 

 

 

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23、 (14分)如图所示,半径光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方A点有一质为m=1.0kg的小物块。小物块由静止开始下落后打在圆轨道上B点但未反弹,在瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变。此后,小物块将沿圆弧轨道滑下。已知A、B两点到圆心O的距离均为R,与水平方向夹角均为θ=30°,C点为圆弧轨道末端,紧靠C点有一质量M=3.0kg的长木板Q,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.30,取g=10m/s2。求:

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(1)小物块刚到达B点时的速度vB

(2)小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的压力FC的大小;

(3)木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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24.(14分)如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2=0.3m,物块放在倾角θ=530的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)求:

⑴线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?

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⑵线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?

⑶整个运动过程线框中产生的焦耳热为多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

答案:

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一、填空题(20分)

1、g,b             2 、30     200        3、 3     2.25       

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4、V3       不变      5、2:3:5            15:10:6

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二、选择题(40分)

 6、 D   7、   D     8、  D    9、 C      10、  B   

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 11、  B D    12、 A D      13、A B C      14、 B D

 

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三、实验题(30分)

15、左, 会受到力的作用

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16.(1)力    (2)C     (3)略(曲线如c更远离b)

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17、(1)  时间 (2)   在误差范围内S/V2=恒量      

(3)斜面摩擦不均匀  水量测量不准确    滑块开始下滑和开始流水不同步  滑块停止下滑和停止流水不同步等

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18、②如右图所示:④tanθ        ⑤

 

 

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19、(1)b ,(U2―U1 )r1/ U1(2) 1.43,1.20(3)较小,甲

 

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四、计算题(60分)

20、(10分)k=πρD3g   q=

 

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21.(10分)

   (1)运动员从A到水面的过程中机械能守恒,有:

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                                                                                 (6分)

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解得:                                                                              (2分)

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   (2)运动员从C到B的过程中,运动员和板组成系统的弹性势能部分转化为运动员的重力势能,即:                                                               (6分)

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    解得:板                               (4分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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22.(12分)解:(1)                                   1

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                 cm=32cm           2

下降的高度: Δh=h2-h1=(32-30)cm=2cm                 3

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(2)p2=p1=p0=Pa=9.2×104Pa    4

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     P3=p0+=Pa=1.16×105Pa                5

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                                              6

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cm=25.4cm                       7

 

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23.(14分)解:(1)由题意可知,ABO为等边三角形,则AB间距离为R…………(2分)

小物块从A到B做自由落体运动,根据运动学公式有

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  ①  ……………………(2分)

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代入数据解得  ,方向竖直向下  ………………(1分)

(2)设小物块沿轨道切线方向的分速度为vB,因OB连线与竖直方向的夹角为60°,故vB=vBsin60°  ②  ………………(2分)

从B到C,只有重力做功,据机械能守恒定律有

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 ③ ………………(2分)

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在C点,根据牛顿第二定律有   ④ …………(2分)

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代入数据解得    ……………………(1分)

据牛顿第三定律可知小物块可到达C点时对轨道的压力

FC=35N   ………………(1分)

(3)小物块滑到长木板上后,组成的系统在相互作用过程中总动量守恒,减少的机械能转化为内能,当小物块相对木板静止于木板最右端时,对应着物块不滑出的木板最小长度。根据动量守恒定律和能量守恒定律有

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 ⑤  ……………………(2分)

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  ⑥   …………(2分)

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联立⑤、⑥式得 

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代入数据解得  L=2.5m  ……………………(2分)

 

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24. (14分)(1)由于线框匀速出磁场,则

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有:有: 

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又因为   

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联立可得:

(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由动能定理得

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将速度v代入,整理可得线框刚刚全部进入磁场时,线框与物块的动能和为

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    所以此时线框的动能为

(3)从初状态到线框刚刚完全出磁场,由能的转化与守恒定律可得

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   将数值代入,整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为:    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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