题目内容

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．

如图所示，水平地面上方的H高区域内有匀强磁场，水平界面PP'是磁场的上边界，磁感应强度为B，方向是水平的，垂直于纸面向里．在磁场的正上方，有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd，ab长为l1，bc长为l2，H>l2，线框的质量为m，电阻为R．使线框abcd从高处自由落下，ab边下落的过程中始终保持水平，已知线框进入磁场的过程中的运动情况是：cd边进入磁场以后，线框先做加速运动，然后做匀速运动，直到ab边到达边界PP'为止．从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中，线框中产生的焦耳热为Q．求：

(1)

线框abcd在进入磁场的过程中，通过导线的某一横截面的电量是多少？

(2)

线框是从cd边距边界PP'多高处开始下落的？

(3)

线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少？

答案：
解析：

(1)

　　设线框abcd进入磁场的过程所用时间为t，通过线框的平均电流为，平均感应电动势为，则

　　

　　可得

　　

　　通过导线的某一横截面的电量

(2)

　　设线框从cd边距边界PP'上方h高处开始下落，cd边进入磁场后，切割磁感线，产生感应电流，受到安培力．线框在重力和安培力作用下做加速度逐渐减少的加速运动，直到安培力等于重力后匀速下落，速度设为v，匀速过程一直持续到ab边进入磁场时结束，有

　　

　　可得

　　速度

　　线框的ab边进入磁场后，线框中没有感应电流．只有在线框进入磁场的过程中有焦耳热Q．线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，线框的重力势能转化为线框的动能和电路中的焦耳热

　　得

(3)

　　线框的ab边进入磁场后，只有重力作用下，加速下落．有

　　

　　cd边到达地面时线框的速度


练习册系列答案
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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图8（甲）的实验装置。

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m << M的同时，实验时首先要做的步骤是               。

（2）如图9（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB。已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为                                。（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）。

四、计算题（本题共3小题，共36分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

 

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图8（甲）的实验装置。

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m << M的同时，实验时首先要做的步骤是               。
（2）如图9（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB。已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为                                。（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）。
四、计算题（本题共3小题，共36分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图8（甲）的实验装置。

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m << M的同时，实验时首先要做的步骤是                。

（2）如图9（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB。已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为                                 。（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）。

四、计算题（本题共3小题，共36分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

 

如图9所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f，当偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动时，则当ω=________时振动最为剧烈，这个现象称为_________.
三、解答题（本题共4小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图8（甲）的实验装置。

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m << M的同时，实验时首先要做的步骤是                。

（2）如图9（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB。已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为                                 。（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）。

四、计算题（本题共3小题，共36分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

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