【題目】如圖所示,光滑斜面的傾角=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1=1m,bc邊的邊長l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef線(efgh)的右方有垂直斜面向上的均勻磁場,磁感應強度B隨時間t的變化情況如B-t圖象,時間t是從線框由靜止開始運動時刻起計的.如果線框從靜止開始運動,進入磁場最初一段時間是勻速的,ef線和gh的距離s=5.1m,求:

1)線框進入磁場時勻速運動的速度v;

2ab邊由靜止開始到運動到gh線處所用的時間t

3)線框由靜止開始到運動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】12m/s21s33.5J

【解析】

試題(1)因為線框進入磁場的最初一段時間做勻速運動,

所以線框abcd受力平衡:

ab邊進入磁場切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢:

形成的感應電流

受到的安培力

代入數(shù)據(jù)解得

v=2m/s;

(2)線框abcd進入磁場前時,做勻加速直線運動;進磁場的過程中,做勻速直線運動;

進入磁場后到運動到gh線,仍做勻加速直線運動.

線框進入磁場前,線框僅受到細線的拉力F、斜面的支持力和線框重力,由牛頓第二定律得:

線框進入磁場前的加速度

=5m/s2

進磁場前線框的運動時間為

進磁場過程中勻速運動時間

線框完全進入磁場后線框受力情況同進入磁場前,所以該階段的加速度仍為

a=5m/s2,

解得:

t3=1s

因此ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為:

t=t1+t2+t3=1.7s

3)線框中產(chǎn)生的感應電動勢為:

;

線框整體進入磁場后,ab邊運動到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為:

整個運動過程產(chǎn)生的焦耳熱

Q=FAl2+Q1=Fmgsinθl2+Q1=3.5J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系,質(zhì)量為m的鉤碼通過跨過滑輪的細線牽引質(zhì)量為M的小車,使它在長木板上運動,打點計時器在紙帶上記錄的運動情況如圖乙所示。

(1)下列做法中正確的有_____。

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引小車的細繩與長木板保持平行

B.在平衡摩擦力時,不需要連接紙帶

C.小車從靠近打點計時器處釋放

D.在平衡摩擦力時細繩端應掛著鉤碼

(2)接通電源,釋放小車,打點計時器在紙帶上打出一系列點,將打出的第一個點標為O,在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點,測得A、B、C……各點到O點的距離分別為x1、x2、x3……,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔均為T。

實驗中,鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量,可認為小車受到的拉力大小等于mg,在打O點到打B點的過程中,拉力對小車做的功W=_____,打B點時小車的動能Ek=_____。

(3)小明同學實驗操作正確,但打出的紙帶起始點不清晰,他挑選了一個清晰的點標為O1,以小車速度的二次方v2為縱坐標,計數(shù)點到O1點的距離x為橫坐標,利用實驗數(shù)據(jù)作出v2x圖象,該圖象縱截距的物理意義是_____。

(4)小虎同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖丙所示的W-Ek圖象,你能否根據(jù)此圖象驗證動能定理?_____(選填“能”或“不能”),理由是_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a和b是點電荷電場中的兩點,如圖所示,a點電場強度與ab連線夾角為,b點電場強度與ab連線夾角為,則關(guān)于此電場,下列分析正確的是

A. 這是一個正點電荷產(chǎn)生的電場,

B. 這是一個正點電荷產(chǎn)生的電場,

C. 這是一個負點電荷產(chǎn)生的電場,

D. 這是一個負點電荷產(chǎn)生的電場,

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個由輕桿組成的等邊三角形ABO的A點和B點分別固定著質(zhì)量為m2m的小球,三角形ABO可繞光滑的水平轉(zhuǎn)軸O自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)使OA處于豎直位置,OB與水平方向的夾角為300,此時將它們由靜止釋放,不考慮空氣阻力作用,則

A.B球到達最低點時速度為零

B.A球向左擺動所能達到的最高點應高于B球開始運動時的最高點

C.當它們從左向右回擺時,B球一定能回到起始位置

D.B球到達最低點的過程中,B球機械能的減少量等于A球機械能的增加量

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【題目】冬奧會期間,某探究小組為了測量運動員的滑雪板在水平雪面上正常滑行時,板面與雪面間的動摩擦因數(shù),利用數(shù)碼相機的連拍功能,得到了一張運動員的組合照片,如圖所示,已知滑雪板在水平面上的投影長度是160cm,相機連拍周期是1.0s,g10m/s2,則:

1)運動員滑行的加速度大小是______________

2)所求的動摩擦因數(shù)是_____________

3)引起該實驗誤差的原因有_________(填以下序號)

A.運動員的體重 B.雪面的平整程度

C.拍攝動景照片時的虛邊效應 D.確定距離時的讀數(shù)誤差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電容為的平行板電容器兩板之間距離為,接在電壓為的電源上.今有一質(zhì)量為帶電量為的微粒,以速度沿水平方向勻速直線穿過(不計微粒的重力),如圖所示若把兩板間距離減到一半,還要使粒子仍以速度勻速直線穿過則必須在兩板間( )

A. 加一個,方向向里的勻強磁場

B. 加一個方向向外的勻強磁場

C. 加一個,方向向里的勻強磁場

D. 加一個方向向外的勻強磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M,支架頂端用細繩拴著質(zhì)量為m的小球,將細線拉至水平位置,如圖所示,而后由靜止釋放小球。在小球運動過程中,支架始終不動,以下說法正確的是(

A. 在釋放小球瞬間,支架對地面壓力為 (M+m)g

B. 在釋放小球瞬間,支架對地面壓力為 (M-m)g

C. 小球到達最低點時,支架對地面壓力為 (M+3m)g

D. 小球到達最低點時,支架對地面壓力為(M+m)g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中存在電場強度大小為E、方向水平向右的勻強電場,AB兩點分別固定著等量異種點電荷+Q-Q.O是線段AB的中點,C是線段AB垂直平分線上的一點,且∠CAB=60°。若O點的電場強度大小為2E,則C點的電場強度大小為

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于電勢差的說法中,正確的是(

A. 兩點間的電勢差等于電荷從其中一點移到另一點時,電場力所做的功

B. 1C電荷從電場中一點移動到另一點,如果電場力做了1J的功,這兩點間的電勢差就是1V

C. 在兩點間移動電荷時,電場力做功的多少跟這兩點間的電勢差無關(guān)

D. 兩點間的電勢差的大小跟放入這兩點的電荷的電量成反比

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