2014年高中寒假作业：物理高二寒假作业答案

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①做出光路图如图.

根据几何关系可知,临界角为C=450 ------------------------------- (2分)

18、(1)由v-t图象可知，在0～0.4s时间内线框做匀加速直线运动-------------------------(1分)

进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度 a= =5.0m/s2--------------(1分)

由牛顿第二定律 F-mgsin - mgcos=ma -------------------------------------------------(2分)

解得 F=1.5 N ----------------------------------------------------------------------------------------- (1分)

(2)由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动，

产生的感应电动势 E=BLv1---------------------------------------------------------------------------(1分)

通过线框的电流 I= = -----------------------------------------------------------------------(1分) 线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsinmgcos=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/s;进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3

由v3=v0- 得v3= v2 - =-1.0 m/s，

因v30，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置. -----------------------------------------------------------------------------(1分)

线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt= =0.40 J

线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2= =0.05 J

所以Q= Q1+ Q2=0.45 J--------------------------------------------------------------------------------------(2分)

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