如圖所示,水平地面上方有一高度為H、上、下水平界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。矩形導(dǎo)線框ab邊長(zhǎng)為l1,bc邊長(zhǎng)為l2,導(dǎo)線框的質(zhì)量為m,電阻為R。磁場(chǎng)方向垂直于線框平面向里,磁場(chǎng)高度H> l2。線框從某高處由靜止落下,當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度方向向下、大小為;當(dāng)線框的cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度方向向上、大小為。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框平面位于豎直平面內(nèi),上、下兩邊總平行于PQ?諝庾枇Σ挥(jì),重力加速度為g。求:

(1)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)線框?qū)Ь中的電流;
(2)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度大小;
(3)線框abcd從全部在磁場(chǎng)中開(kāi)始到全部穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)線框?qū)Ь橫截面的電荷量。
(1)I1= ;(2)v1=;(3)q=  

試題分析:(1)設(shè)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框?qū)Ь中的電流為I1,依據(jù)題意、根據(jù)牛頓第二定律有
mg- B I1l1= 
解得:I1= 
(2)設(shè)線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度大小為v1,線框的cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v2,線框的cd邊剛離磁場(chǎng)時(shí)線框?qū)Ь中的電流為I2,依據(jù)題意、牛頓第二定律有
BI2l1-mg=
解得:I2= 
由閉合電路歐姆定律I2=
解得:v2= 
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系式
解得v1=
得v1=
(3)設(shè)線框abcd穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中所用時(shí)間為,平均電動(dòng)勢(shì)為E,通過(guò)導(dǎo)線的平均電流為I,通過(guò)導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為q,則
由法拉第電磁感應(yīng)定律E== 
由閉合電路歐姆定律I=  
q= I= 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,一傾角為30°的光滑斜面與水平地面平滑連接,水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,前方距離斜面底端B點(diǎn)10m處有一個(gè)障礙物Q,F(xiàn)有一小孩從斜面上h=3m高處的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下,不計(jì)小孩到斜面底端時(shí)受到的沖擊(即到達(dá)B點(diǎn)前后瞬間速度大小不變),取g=10m/s2,試回答下列問(wèn)題:

(1)小孩到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小是多少?
(2)試通過(guò)計(jì)算判斷,小孩會(huì)不會(huì)碰到障礙物?
(3)接上述第(2)問(wèn),若不碰到障礙物,則小孩停在水平面上的位置距離障礙物有多遠(yuǎn)?若會(huì)碰到障礙物,則為了安全,小孩從斜面上靜止開(kāi)始下滑的高度不得超過(guò)多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,oa,ob, oc是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,O,a,b,c,d位于同一圓周上,d點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn).每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫(huà)出),三個(gè)滑環(huán)都從o點(diǎn)無(wú)初速釋放,用t1,t2,t3依次表示滑環(huán)到達(dá)a,b,c所用的時(shí)間,則(   )
A.t1 = t2 = t3B.t1 > t2 > t3
C.t3 > t1 > t2D.t1 < t2 < t3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上4×800m接力賽已進(jìn)入了白熱化階段,甲、乙兩隊(duì)都已經(jīng)是最后一棒。甲隊(duì)員健步如飛,最大速度達(dá)=12m/s,乙隊(duì)員也不甘落后奮力直追,可能是由于緊張,甲隊(duì)員不小心將接力棒失落,回頭拾起棒后,甲加速直追反超乙,F(xiàn)將甲的加速和減速過(guò)程都視為勻變速運(yùn)動(dòng),且加速時(shí)的加速度大小=2m/s2,減速時(shí)的加速度大小=6m/s2,拾棒時(shí)的速度為零,不計(jì)棒脫手后的位移和拾棒動(dòng)作所花的時(shí)間,問(wèn):(1)甲在返回拾棒過(guò)程中的最大速率為多少?
(2)甲因?yàn)槭鞍舳⒄`了多少時(shí)間?
(3)若丟棒時(shí)甲領(lǐng)先乙△=8m,而距離終點(diǎn)=240m,乙的速度保持=10m/s,通過(guò)計(jì)算分析甲能否贏得比賽?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

右圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁(yè)手稿照片,照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時(shí)間,第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離,第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù).伽利略可以得出的結(jié)論是(   )
A.物體具有慣性
B.斜面傾角一定時(shí),加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)
C.物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比
D.物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球由空中A點(diǎn)無(wú)初速度自由下落,在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)t秒小球又回到A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,且小球從未落地,則(    )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=
B.小球回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gt
C.整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)小球做功為mg2t2
D.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢(shì)能變化了mg2t2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,幾條足夠長(zhǎng)的光滑直軌道與水平面成不同角度,從P點(diǎn)以大小不同的初速度沿各軌道發(fā)射小球,若各小球恰好在相同的時(shí)間內(nèi)達(dá)到各自的最高點(diǎn),則各小球最高點(diǎn)的位置
A.在同一水平線上B.在同一豎直線上
C.在同一拋物線上D.在同一圓周上

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度從零增加到5 m/s,再由5m/s增加到10 m/s,則該物體在這兩個(gè)階段中的位移大小之比為_(kāi)_________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0開(kāi)始,物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用,力F 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度, 求:

(1)0~2s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小和方向;
(2)時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大小和方向;
(3)0~6s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移的大小和方向。

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