1、 高三物理第二周晚练(周二)题1如图,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角=30,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界I和下边界II都水平, 两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框
2、刚好能以v=3m/S的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?(3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?2(16分)如图所示,光滑水平面上有一木板,质量M1.0kg,长度L1.0m在木板的最左端有一个小铁块(可视为质点),质量m1.0kg小铁块与木板之间的动摩擦因数0.30开始时它们都
3、处于静止状态,某时刻起对木板施加一个水平向左的拉力F,g取10m/s2求:拉力F至少多大能将木板抽出;若F8N将木板抽出,则抽出过程中摩擦力分别对木板和铁块做的功高三物理第二周晚练(周二)答案1、【答案】(1)4.5V;(2)m13.2kg,m21.6kg;(3)0.0575J。【解析】试题分析:(1)正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中,设cd边上的感应电动势为E,线框中的电流强度为I,c、d间的电压为Ucd,则EBLv 解得Ucd4.5V (2)正方形线框匀速通过磁场区域的过程中,设受到的安培力为F,细线上的张力为T,则FBIL Tm2gsin m1gTF正方形线框在进入磁场之前的运动过
4、程中,根据能量守恒有 解得m13.2kg,m21.6kg (3)因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同,所以在通过磁场区域的过程中,线框和物体P的总机械能保持不变,故力F做功W等于整个线框中产生的焦耳热Q,即 W=Q设线框cd边产生的焦耳热为Qcd,根据Q =I2Rt有 解得Qcd0.0575 J考点:能量守恒,感应电动势的计算,安培力与力的平衡。2、【答案】 F6N;W27.5J,W14.5J【解析】试题分析:当小铁块与木板之间存在相对运动时,设小铁块运动的加速度为a1,木板运动的加速度为a2,根据牛顿第二定律有:mgma1,FmgMa2要使木板能从小铁块下方抽出,需满足a2a1联立以上两式解得:F(Mm)g6N由可知,当F8N将木板从小铁块下方抽出,小铁块运动的加速度为:a1g3m/s2木板运动的加速度为:a25m/s2设抽出过程的时间为t,根据匀变速直线运动规律和空间几何关系有:L解得:t1s所以小铁块运动的位移为:x11.5m木板运动的位移为:x22.5m根据功的定义式可知,摩擦力对小铁块做的功为:W1mgx14.5J摩擦力对木板做的功为:W2mgx27.5J