题目内容
2．
如图所示，间距为2l的两条水平虚线之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电阻为R的单匝正方形闭合导体线框abcd，从磁场上方某一高度处自由下落，cd边恰好垂直于磁场方向匀速进入磁场．已知线框边长为l，线框平面保持在竖直平面内且cd边始终与水平的磁场边界平行，重力加速度为g，不考虑空气阻力．求：（1）线框开始下落时，cd边到磁场上边界的高度；
（2）若线框ab边刚离开磁场区域时的速度与cd边刚进入磁场区域时的速度相等，则从cd边刚离开磁场区域到ab边离开磁场区域的过程中，线框中所产生的焦耳热．
分析 （1）线框进入磁场后做匀速运动，根据安培力和重力平衡求出进入磁场的速度，结合速度位移公式求出下落的高度．
（2）在线框进入磁场的过程中运用能量转化和守恒定律求热量Q．
解答 解：（1）在线框以v进入磁场时做匀速运动，受力平衡，即：F安=mg…①
又 F安=BIL…②
而I=$\frac{E}{R}$…③
E=BLv…④
又据机械能守恒定律得：mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$…⑤
联解上四式得：h=$\frac{{m}^{2}g{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$…⑥
（2）因为线框ab边刚离开磁场区域时的速度与cd边刚进入磁场区域时的速度相等，动能不变，则线框的重力势能转化为内能
所以线框中所产生的焦耳热为Q=mg•3l=3mgl．
答：
（1）线框开始下落时，cd边到磁场上边界的高度是$\frac{{m}^{2}g{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$；
（2）线框中所产生的焦耳热为3mgl．
点评 本题考查了电磁感应与力学和电学的综合，难度中等，电磁感应是高考的重点和热点问题，需加强训练．
练习册系列答案
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如图所示，黑板在竖直平面内，某同学在擦黑板时，使黑板擦由静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，用时1s，黑板擦移动1m．黑板擦质量为0.2kg，黑板擦与黑板间的动摩擦系数为0.4．移动板擦的过程中手对黑板擦的作用力F产生两个效果：一个是垂直黑板擦的压力F1（图中未画出），另一个是平行于竖直黑板面、斜向上的推力F2．已知：F1=4N，g=10m/s2，求：
10．
如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片P向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况是（ ）
如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片P向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况是（ ）| A． | 电压表和电流表示数都减小 | B． | 电压表和电流表示数都增大 | ||
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17．某人在零时刻开始观察一个正在做匀加速直线运动的物体，现在测出了第3s内及第7s内的位移，根据上述已知条件（ ）
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| C． | 不能求出任一时刻的瞬时速度 | D． | 能够求出任一时刻的瞬时速度 |
7．
电场中的一条直线x轴上各点的电势φ与位置的关系曲线如图所示，曲线关于直线x=x1对称，点x2处的斜率大于原点处的斜率，根据图中有关信息，以下说法正确的是（ ）
电场中的一条直线x轴上各点的电势φ与位置的关系曲线如图所示，曲线关于直线x=x1对称，点x2处的斜率大于原点处的斜率，根据图中有关信息，以下说法正确的是（ ）| A． | 直线上x1处的场强沿x轴方向的分量最大 | |
| B． | 原点处的场强沿x轴方向的分量小于x2处的场强沿x轴方向的分量 | |
| C． | 原点处的场强沿x轴的方向的分量的方向为正，x2处的场强沿x轴方向的分量的方向为负 | |
| D． | 将一个正检验电荷沿x轴从原点移到x2处，电场力先做负功，后做正功 |
如图所示是一架提升重物的卷扬机的结构图．皮带轮A的半径r1=10cm，B的半径r2=40cm，提升货物轴C的半径为r3=10cm，轮B与轴C是固定在一起的．今要使重1600N的货物以1m/s的速度匀速上升，电动机的转速多大？若电动机效率为80%，则应选用多大功率的电动机？（其他机械损失不计）
2．
某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．
下列不必要的实验要求是（ ）
某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．下列不必要的实验要求是（ ）
| A． | 应测量重物M所受的重力 | |
| B． | 弹簧测力计应在使用前校零 | |
| C． | 拉线方向应与木板平面平行 | |
| D． | 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 |
3．
如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O1、O2两点．已知O1O2连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，四根绝缘细线均与yoz平面平行，现保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场，绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析不正确的是（ ）
如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O1、O2两点．已知O1O2连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，四根绝缘细线均与yoz平面平行，现保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场，绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析不正确的是（ ）| A． | 两导线中的电流方向一定相同 | B． | 所加磁场的方向可能沿z轴正方向 | ||
| C． | 所加磁场的方向可能沿y轴负方向 | D． | 所加磁场的方向可能沿x轴正方向 |