【題目】如圖所示,在質(zhì)量為的小車上,固定著一個質(zhì)量為、電阻的矩形單匝線圈MNPQ,其中MN邊水平,NP邊豎直,高度.小車載著線圈在光滑水平面上一起以的速度做勻速運動,隨后進入一水平有界勻強磁場(磁場寬度大于小車長度),完全穿出磁場時小車速度.磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強度大小.已知線圈與小車之間絕緣,小車長度與線圈MN邊長度相同.求:

(1)小車剛進入磁場時線圈中感應(yīng)電流的大小和方向;

(2)小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量;

(3)小車進入磁場過程中線圈克服安培力所做的功

【答案】(1)I=0.5A , 方向由 (2) Q=48J (3)W=32J

【解析】

(1)小車剛進入磁場時線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由公式E=Blv求出感應(yīng)電動勢,根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流的大小,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的度方向;(2)小車通過磁場的過程中,小車與線圈的總動能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律求解熱量Q;(3)要求小車進入磁場過程中線圈克服安培力所做的功W,關(guān)鍵要求小車完全進入磁場后的速度v.根據(jù)牛頓第二定律和加速度的定義式 、電量q=it結(jié)合得到小車進入磁場過程中小車的速度變化量與電量的關(guān)系式,同理得到小車離開磁場時速度變化量與電量的關(guān)系式,由于進入和離開磁場兩個過程中,通過線圈的電量大小相等,聯(lián)立即可求解速度v,再根據(jù)功能關(guān)系求解W

(1)小車剛進入磁場時,NP邊切割磁感線,相當于電源,

方向:(右手定則)

(2)小車通過磁場的過程

所以:

解得:

(3)小車進入磁場過程做邊減速運動,時刻有:,

設(shè)一個極短的時間間隔,則有

所以 ,即

所以

(其中為小車完全進入磁場時的速度)

同理,小車離開磁場過程有:

從而得

小車進入磁場過程

所以

解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個透明均勻玻璃圓柱的橫截面如圖所示,一束由ab兩種單色光組成的復色光從A點射入,分成兩束分別從B、C射出,則下列說法正確的是( )

A. a光的折射率小于b光的折射率

B. 在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度

C. a、b兩種單色光分別從B、C射出時折射角相等

D. a、b兩種單色光分別通過同一個雙縫干涉裝置,b光的干涉條紋間距較大

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【題目】利用頻閃照相機和氣墊導軌做“驗證動量守恒定律”的實驗,步驟如下:

①用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為400g600g;

②安裝好氣墊導軌,調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導軌水平;

③向氣墊導軌通入壓縮空氣

④把A、B兩滑塊放到導軌上,并分別給他們初速度,同時開始閃光照片,閃光的時間間隔為0.2s,照片如圖所示

該照片是閃光4次攝得的.在這4次閃光的瞬間,A、B兩滑塊均放在0~80cm刻度范圍內(nèi);第一次閃光,滑塊A恰好通過x=55cm處,滑塊B恰好通過x=70cm處;碰后滑塊B處于靜止狀態(tài).

取向右為正方向,滑塊碰撞時間發(fā)生在第一次閃光后_____s;碰撞前兩滑塊的總動量是_________kgm/s,碰撞后兩滑塊的總動量是_________kgm/s;該碰撞_______(填“是”或“不是”)彈性碰撞。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個質(zhì)點P、Q在光滑的水平面上分別以一定的速度同時向右運動,此時分別作用水平向左的力、,其中的大小不變,大小由零逐漸增大,它們恰好同時向右運動最遠,且位移大小相等,在此過程中,兩質(zhì)點的瞬時速度的關(guān)系應(yīng)該是(

A.

B. ,后,最后

C.

D. ,后,最后

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶長,與水平成角,以沿逆時針方向勻速傳動,一質(zhì)量為的物塊在傳送帶的頂端由靜止釋放,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,當物塊滑到底端時,有一質(zhì)量為的子彈以原速度射入物塊,后又以的速度穿出物塊,以后每隔就有相同的子彈以相同的速度射入和穿出。(不計子彈穿過物塊的時間,,

(1)求物塊滑到傳送帶底端時速度;

(2)通過計算說明物塊滑離傳送帶時,有幾顆子彈穿過物塊。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車沿平直公路從甲站開往乙站,啟動加速度為,加速行駛5秒后勻速行駛2分鐘,然后剎車,滑行50m,正好到達乙站,求:

汽車從甲站到乙站的位移

汽車剎車滑行的時間

汽車從甲站到乙站的平均速度.

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【題目】1為斧子劈開樹樁的實例,樹樁容易被劈開是因為形的斧鋒在砍進木樁時,斧刃兩側(cè)會對木樁產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力,將此過程簡化成圖2的模型,已知斧子是豎直向下且對木樁施加一個豎直向下的力F,斧子形的夾角為θ,則( 。

A. 斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為

B. 斧子對木樁的側(cè)向壓力大小為

C. 斧鋒夾角越大,斧子對木樁的側(cè)向壓力越大

D. 斧鋒夾角越小,斧子對木樁的側(cè)向壓力越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用油膜法估測油酸分子的大小,實驗器材有:濃度為0.05%(體積分數(shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1ml的量筒、盛有適量清水的45×50cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙。則:

①下面給出的實驗步驟中,正確順序為:________________

A.將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上。

B.用滴管將濃度為0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1ml油酸酒精溶液時的滴數(shù)N

C.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,坐標紙上是邊長為1cm的正方形,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù),算出油酸薄膜的面積S

D.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,從低處向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)n

②該實驗測得的單個油酸分子的直徑約為_____________(單位:cm)。

A. B. C. D.

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【題目】A、B為兩等量異種電荷,圖中水平虛線為A、B連線的中垂線.現(xiàn)將另兩個等量異種的檢驗電荷a、b,如圖用絕緣細桿連接后從離AB無窮遠處沿中垂線平移到AB的連線,平移過程中兩檢驗電荷位置始終關(guān)于中垂線對稱.若規(guī)定離AB無窮遠處電勢為零,則下列說法中正確的是

A. AB的連線上a所處的位置電勢φa<0

B. a、b整體在AB連線處具有的電勢能EP>0

C. 整個移動過程中,靜電力對a做正功

D. 整個移動過程中,靜電力對ab整體做正功

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