【題目】如圖甲所示，邊長(zhǎng)L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合。在水平力F的作用下，線框由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5s被拉出磁場(chǎng)區(qū)域，此過(guò)程中利用電流傳感器測(cè)得線框中的電流強(qiáng)度I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。則在這過(guò)程中：

（1）由圖乙可得出通過(guò)線框?qū)Ь�截面的電荷為多少，I與t的關(guān)系式；

（2）求出線框的電阻R；

（3）試判斷說(shuō)明線框的運(yùn)動(dòng)情況，并求出水平力F隨時(shí)間t變化的表達(dá)式。

【答案】（1）1.25C， （2）4Ω（3）

【解析】（1）I-t圖線與橫軸所圍的面積在數(shù)值上等于通過(guò)線框截面的電荷量q，即有：

q=×0.5×5C=1.25C
由I-t圖象可知，感應(yīng)電流I與時(shí)間t成正比，有：I=kt=0.1t A
（2）由 ， ，△Φ=BL2，q=△t
聯(lián)立得：
則電阻： ；
（3）設(shè)在某時(shí)刻t，線框的速度為v，則線框中感應(yīng)電流：
結(jié)合（1）中I=kt=0.1t可得金屬框速度隨時(shí)間也是線性變化的，有

所以可知線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為：a=0.2m/s2
由牛頓第二定律得：F-BIL=ma，
聯(lián)立解得水平力F隨時(shí)間t變化滿足：F=（BLk）t+ma=（0.2t+0.1）N；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，桿的豎直部分光滑．兩部分各套有質(zhì)量均為1 kg的小球A和B，A、B球間用細(xì)繩相連．初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知OA＝3 m，OB＝4 m，若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動(dòng)1 m(取g＝10 m/s2)，那么該過(guò)程中拉力F做功為(　　)

A. 14 J B. 10 J

C. 6 J D. 4 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)，繩恰好伸直但無(wú)彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說(shuō)法正確的是：

A. 當(dāng) 時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)

B. 當(dāng) 時(shí)，繩子上彈力為零

C. ω在范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受摩擦力一直變大

D. ω在范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)如圖甲電路，可以測(cè)出定值電阻R0的阻值以及電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，圖中R是電阻箱（0～999.9Ω），兩個(gè)電表都是相同的電壓表（分別用V1和V2表示，對(duì)應(yīng)的示數(shù)分別為U1、U2）。

（1）請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出圖甲中實(shí)物連接電路所對(duì)應(yīng)的電路圖__________（原理圖）；

（2）接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)電阻箱R，當(dāng)其各旋盤位置及兩電表（沒(méi)有標(biāo)出刻度值）示數(shù)如圖乙所示�？勺x得電阻箱的阻值R=___，已知此時(shí)V1的讀數(shù)為U1=2.60V時(shí)，則V2的讀數(shù)應(yīng)該為U2=___V，可求得定值電阻R0=___（此空保留3位有效數(shù)字）；

（3）測(cè)出R0后，再次調(diào)整電阻箱R，改變并記錄多組的（R，U1，U2）值。A、B兩位同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分別畫出如下圖丙中的（A）、（B）圖線。

假設(shè)圖中的縱截距和橫截距均已得出（即圖中a1、a2和b1、b2為已知），則由圖線（A）可得出電源電動(dòng)勢(shì)E=___；由圖線（B）可得出電源內(nèi)電阻r=___。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的裝置研究“輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度形變量”的關(guān)系．在光滑的水平桌面上沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與一個(gè)小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g)．

(1)若要計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能還應(yīng)測(cè)量的物理量有_____________________________.

(2)彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球飛行的水平距離s及上述測(cè)量出的物理量之間的關(guān)系式為Ep＝____________．

(3)彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的銅球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

彈簧的壓縮

量x(cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小鋼球飛行的

水平距離s(m)

2.01

3.00

4.01

4.96

6.01

7.00

根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x的關(guān)系為______________________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確測(cè)定元電荷電量的實(shí)驗(yàn)是( )

A. 庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)

B. 密立根油滴實(shí)驗(yàn)

C. 用DIS描繪電場(chǎng)的等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)

D. 奧斯特電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置用來(lái)提升重物 M，長(zhǎng)桿的一端放在地上通過(guò)鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M．C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過(guò)了90°角），此過(guò)程中下述說(shuō)法正確的是（ ）

A. 重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C. 重物M的最大速度是ωL

D. 重物M的速度先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道，且恰好能通過(guò)最高點(diǎn)N后水平拋出。g=10m/s2。求：

（1）碰撞后小球B的速度大��；

（2）小球B從軌道最低點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)N的過(guò)程中所受合外力的沖量；

（3）碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在真空中，任何頻率的電磁波傳播的速度都等于_____.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案