【題目】如圖甲所示,邊長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,整個裝置處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B=0.8T的勻強磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F的作用下,線框由靜止開始向左運動,經(jīng)過5s被拉出磁場區(qū)域,此過程中利用電流傳感器測得線框中的電流強度I隨時間t變化的圖象如圖乙所示。則在這過程中:

1)由圖乙可得出通過線框?qū)Ь截面的電荷為多少,It的關(guān)系式;

2)求出線框的電阻R;

3)試判斷說明線框的運動情況,并求出水平力F隨時間t變化的表達(dá)式。

【答案】11.25C, 23

【解析】(1)I-t圖線與橫軸所圍的面積在數(shù)值上等于通過線框截面的電荷量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間也是線性變化的,有

所以可知線框做勻加速直線運動,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隨時間t變化滿足:F=BLkt+ma=0.2t+0.1N

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是質(zhì)量為1kg的質(zhì)點在水平面上運動的v﹣t圖象,以水平向右的方向為正方向.以下判斷正確的是( )

A. 03.0s時間內(nèi),合力對質(zhì)點做功為10J

B. 4.0s6.0s時間內(nèi),質(zhì)點的平均速度為3m/s

C. 1.0s5.0s時間內(nèi),合力的平均功率為4W

D. t=6.0s時,質(zhì)點加速度為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=0.2 kg的木塊放在水平臺面上,臺面比水平地面高出h=0.20 m,木塊離臺的右端L=1.7 m。質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180 m/s的速度水平射向木塊,當(dāng)子彈以v=90 m/s的速度水平射出時,木塊的速度為v1=9 m/s(此過程作用時間極短,可認(rèn)為木塊的位移為零)。若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為l=1.6 m,求:

(1)木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2;

(2)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)μ。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2002年初,美國制成了第一臺磁冰箱,其效率比普通冰箱效率高30%以上,生產(chǎn)磁冰箱所用的材料中含稀土元素釓(Gd),釓元素的一種原子的相對原子質(zhì)量為157,核電荷數(shù)為64,則其原子中子數(shù)為(

A.64B.57C.93D.128

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,滑塊穿在水平橫桿上并可沿桿左右滑動,它的下端通過一根細(xì)線與小球相連,小球受到水平向右的拉力F的作用,此時滑塊與小球處于靜止?fàn)顟B(tài).保持拉力F始終沿水平方向,改變F的大小,使細(xì)線與豎直方向的夾角緩慢增大,這一過程中滑塊始終保持靜止,則( )

A. 滑塊對桿的壓力增大

B. 滑塊受到桿的摩擦力不變

C. 小球受到細(xì)線的拉力大小增大

D. 小球所受各力的合力增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出).已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2 , 那么

(1)紙帶的端(填“左”或“右”)與重物相連;
(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到點來驗證機械能守恒定律;
(3)從O點到(2)問中所取的點,重物重力勢能的減少量△Ep= J,動能增加△Ek= J.(結(jié)果取三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,當(dāng)元件中通入圖示方向的電流I時,CD兩側(cè)面會形成一定的電勢差U。下列說法中正確的是

A. C側(cè)面電勢高于D側(cè)面,則元件中形成電流的載流子帶負(fù)電

B. C側(cè)面電勢高于D側(cè)面,則元件中形成電流的載流子帶正電

C. 在地球南、北極上方測地磁場強弱時,元件工作面豎直放置時U最大

D. 在地球赤道上方測地磁場強弱時,元件工作面豎直放置且與地球經(jīng)線垂直時,U最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為兩個等量點電荷的電場線,圖中A點和B點、C點和D點皆關(guān)于兩電荷連線的中點0對稱,若將一電荷放此電場中,則以下說法正確的是()

A. 電荷在0點受力最大

B. 電荷沿直線由AB的過程中,電場力先增大后減小

C. 電荷沿直線由AB的過程中,電勢能先增大后減小

D. 電荷沿直線由CD的過程中,電場力先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】傳送帶與平板緊靠在一起且上表面在同一水平面內(nèi),兩者長度分別為L12.5 m、L22 m.傳送帶始終保持以速度v勻速運動.現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點)輕放到傳送帶的左端,然后平穩(wěn)地滑上平板.已知:滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ0.5,滑塊與平板、平板與支持面的動摩擦因數(shù)分別為μ10.3、μ20.1,滑塊、平板的質(zhì)量均為m2 kg,g10 m/s2.求:

(1)若滑塊恰好不從平板上掉下求滑塊剛滑上平板的速度大。

(2)v6 m/s,求滑塊離開平板時的速度大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案