如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框,從有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方、離磁場(chǎng)邊界h處由靜止開始下落(下落過程中線圈下邊始終保持水平,不計(jì)空氣阻力)。線框每邊電阻為R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為H(H>L)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,重力加速度為g。試求:

   (1)當(dāng)線圈的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),它可能做什么運(yùn)動(dòng),并分析各種運(yùn)動(dòng)下h的條件.

   (2)設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)都作減速運(yùn)動(dòng),且加速度大小相等。求線框經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

   (3)設(shè)線圈剛好以勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),此時(shí)線圈中的電流為I0,且線圈的邊長(zhǎng)L=h磁場(chǎng)的寬度H=2h。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性畫出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的過程中,線圈中的電流i隨下落高度x變化的圖象。(不需要計(jì)算過程,按圖象評(píng)分,設(shè)電流沿abcda如方向?yàn)檎较,x以磁場(chǎng)上邊界為起點(diǎn)。)

(1)線圈可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)

,線圈勻速進(jìn)入磁場(chǎng);     ,線圈減速進(jìn)入磁場(chǎng);,線圈加速進(jìn)入磁場(chǎng);

(2)

(3)


解析:

(1)線圈可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)。(2分)

      

      

       (3分)

      

,線圈勻速進(jìn)入磁場(chǎng);(1分)

      

,線圈減速進(jìn)入磁場(chǎng);(1分)

      

,線圈加速進(jìn)入磁場(chǎng);(1分)

  (2)(8分)

       設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為V1,cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為V2,

       則ab邊剛穿出磁場(chǎng)的速度為V1、cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為V2。

       從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛穿出磁場(chǎng)的過程有:

         (3分)

       從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛離開磁場(chǎng)的過程有:

      

     (3分)

      

解得:

          (2分)

   (3)共6分

       說明:在2h~3h的過程有兩種情況均對(duì),只要畫出一種情況即可。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的球,被長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩吊起處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)小球施加水平向右的恒力F,小球開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°,小球速度恰好為0( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選修3-5)
(1)核能是一種高效的能源.
①在核電站中,為了防止放射性物質(zhì)泄漏,核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障:燃料包殼,壓力殼和安全殼(見圖甲).結(jié)合圖乙可知,安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是
混凝土
混凝土


②圖丙是用來監(jiān)測(cè)工作人員受到輻射情況的胸章,通過照相底片被射線感光的區(qū)域,可以判斷工作人員受到何種輻射.當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光,而鉛片下的照相底片未被感光時(shí),結(jié)合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射;當(dāng)所有照相底片被感光時(shí),工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射.
(2)下列說法正確的是
A.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
B.受普朗克量子論的啟發(fā),愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中,提出了光子說
C.核反應(yīng)方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D.宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小,極易觀察到它的波動(dòng)性
E.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系
F.β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G.中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量
H.升高放射性物質(zhì)的溫度,可縮短其半衰期
I.氫原子輻射出一個(gè)光子后,根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓拥碾妱?shì)能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
J.對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”,入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng),才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
(3)如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的足夠長(zhǎng)的小平板車靜止在光滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)).一個(gè)質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度變?yōu)?00m/s,最后物體A靜止在車上.若物體A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(g取10m/s2
①平板車最后的速度是多大?
②全過程損失的機(jī)械能為多少?
③A在平板車上滑行的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?黑龍江模擬)(按題目要求作答,寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分)
如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物體以v0=3.4m/s的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m離開桌子邊緣落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不計(jì)空氣阻力g取10m/s2
求:(1)物體離開桌面邊緣時(shí)的速度大。
(2)物體落地點(diǎn)與桌子邊緣的水平距離.
(3)物體落地時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?青浦區(qū)模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的帶電金屬小球,用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M(M=2m)的不帶電木球相連,兩球恰能在豎直向上的足夠大且場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,以速度v勻速豎直向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)木球升至a點(diǎn)時(shí),細(xì)線突然斷裂,木球升至b點(diǎn)時(shí)速度為零.則木球速度為零時(shí),金屬球的速度大小為
3v
3v
,a、b之間的電勢(shì)差為
Ev2
2g
Ev2
2g

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?徐州一模)如圖所示,質(zhì)量為M的木板可以沿傾角為α的固定斜面無摩擦地滑下,欲使木板靜止在斜面上,木板上質(zhì)量為m的人應(yīng)以多大的加速度向下奔跑?

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