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（13分）如圖所示，邊長為L的正方形導線框abcd，質量為m、電阻為R，垂直紙面向外的勻強磁場區域寬度為H（H>L），磁感應強度為B. 線框豎直上拋，線框ab邊向上離開磁場時的速率是進入磁場時速率的一半，線框離開磁場后繼續上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場．不計空氣阻力，整個運動過程中線框不轉動.求線框向上

（1）ab邊離開磁場時的速率；
（2）通過磁場過程中安培力所做的功；
（3）完全進入磁場過程中所通過橫截面的電荷量．

（1）

（2）

（3）

試題分析：（1）線框落下并勻速進入磁場時合力為零，則

………………………………………………1分

………………………………………………1分
解得：

………………………………………………1分
因為從線框向上離開磁場到再次進入磁場的過程中合外力做功為零,所以ab邊離開磁場時的速率

與線框勻速進入磁場時的速率

相等。即

………………………………………………1分
（2）此過程中由動能定理有

…………………………2分

…………………………………2分
（3）

………………………………………………1分

…………………………………………1分

……………………………………………1分
由以上幾式解得：

……………………………………………1分

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
（1）你認為還需要的實驗器材有______、______．（兩個）
（2）實驗時為了保證滑塊（質量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量m應滿足的實驗條件是______，實驗時首先要做的步驟是______．
（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v₁與v₂（v₁＜v₂）．則對滑塊，本實驗最終要驗證的數學表達式為______（用題中的字母表示）．
（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統機械能是否守恒，如果實驗時所用滑塊質量為M，沙及沙桶總質量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v₁與v₂（v₁＜v₂）．則最終需驗證的數學表達式為______（用題中的字母表示）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖（a）為探究動能定理的實驗裝置示意圖，實驗步驟如下：
①長木板適當傾斜，以平衡小車運動過程中受到的摩擦力；
②用天平測量小車B和遮光片的總質量M、重物A的質量m，用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測小車B與光電門之間的距離s（s小于重物離地高度h）；
③調整清華輪，使細線與長木板平行；
④讓小車由靜止釋放，用數字毫秒及測出測光片經過光電門所用的時間△t，求出小車速度v；
⑤改變小車B與光電門之間的距離s，重復步驟④．
回答下列問題：

（1）小車經過光電門時的速度大小用d和△t表示，v=______，測量d時，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數如圖（b）所示，其讀數為______．
（2）對于重物和小車組成的系統，下列關于探究結論的說法最恰當的應為______．
A．重物重力做的功等于小車增加的動能
B．重物重力做的功等于重物和小車增加的動能
C．重物重力做的功和小車重力做的功的代數和等于重物和小車增加的動能
D．重物重力做的功和摩擦力對小車做的功的代數和等于重物和小車增加的動能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

改變汽車的質量和速度，都可能使汽車的動能發生改變．關于汽車的動能下列說法正確的是（　　）

A．質量不變，速度增大到原來的2倍，汽車的動能是原來的2倍

B．速度不變，質量增大到原來的3倍，汽車的動能是原來的3倍

C．質量減半，速度增大到原來的4倍，汽車的動能是原來的8倍

D．速度減半，質量增大到原來的4倍，汽車的動能不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

甲、乙兩物體質量之比m₁∶m₂＝1∶2，它們與水平桌面間的動摩擦因數相同，若它們以相同的初動能在水平桌面上運動，則運動位移之比為．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的電場中，虛線為某帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，則

A．粒子一定帶正電

B．粒子一定是從a點運動到b點

C．粒子在c點加速度一定大于在b點加速度

D．粒子在電場中c點的電勢能一定小于在b點的電勢能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某人用手將一質量為1 kg的物體由靜止向上提升1 m，這時物體的速度為2 m/s.則下列說法中錯誤的是(g取10 m/s²)

A．手對物體做功12 J	B．合外力對物體做功12 J
C．合外力對物體做功2 J	D．物體克服重力做功10 J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖，水平面內有一光滑金屬導軌，其MN、PQ邊的電阻不計，MP邊的電阻阻值R=1.5Ω，MN與MP的夾角為135°，PQ與MP垂直，MP邊長度小于1m。將質量m=2kg，電阻不計的足夠長直導體棒擱在導軌上，并與MP平行。棒與MN、PQ交點G、H間的距離L=4m.空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做直線運動，運動時回路中的電流強度始終與初始時的電流強度相等。