【題目】如圖所示,電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)線框ABCD自某一高度自由落下,通過(guò)一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)若線框恰好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng),在不計(jì)空氣阻力的情況下,線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?已知AB、CD邊長(zhǎng)均為l,AD、BC邊長(zhǎng)均為h,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閔。

答案2mgh

解析法一:以矩形導(dǎo)線框?yàn)檠芯繉?duì)象。設(shè)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v,則線框穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間t=

由平衡條件可知,線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),所受重力與安培力大小相等。設(shè)線框中的電流為I,則有

BIl=mg

由閉合電路歐姆定律,有I=

由焦耳定律,可知線框中產(chǎn)生的熱量

Q=I2Rt=·R·=2·B·lh=2BIlh=2mgh

法二:由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知,線框勻速通過(guò)磁場(chǎng)時(shí),重力做的功全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,因線框重心下降的距離是2h,所以Q=mg·2h=2mgh

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】如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況的示意圖,下列說(shuō)法正確的是( )

A.速度最大點(diǎn)是B點(diǎn)
B.速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)
C.m從A到B做減速運(yùn)動(dòng)
D.m從B到A做減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,地面上A、B兩點(diǎn)間有一P點(diǎn)距A點(diǎn)較近,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小,讓物體從A以初速度v0向右滑動(dòng)經(jīng)過(guò)B為第一過(guò)程,然后讓物體從B以初速度v0向左滑動(dòng)經(jīng)過(guò)A為第二過(guò)程.上述兩過(guò)程相比較,下列說(shuō)法中一定正確的是( )

A.物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能,前一過(guò)程較小
B.物塊滑到P點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量,前一過(guò)程較少
C.物塊第一過(guò)程滑過(guò)B點(diǎn)的速度與第二過(guò)程滑過(guò)A點(diǎn)的速度一樣大
D.物塊兩個(gè)過(guò)程滑行的時(shí)間相比較,前一過(guò)程較長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置,右端與大氣相通,左端封閉氣柱長(zhǎng)l=20cm(可視為理想氣體),兩管中水銀面等高.先將右端與一低壓艙(未畫出)接通,穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm(環(huán)境溫度不變,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg).
求:穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)是多少cmHg?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一次警車A追擊劫匪車B時(shí),兩車同時(shí)由靜止向同一方向加速行駛,經(jīng)過(guò)30 s追上。兩車各自的加速度為aA=12 m/s2,aB=8 m/s2,各車最高時(shí)速分別為vA=48 m/s,vB=40 m/s,問(wèn)追上時(shí)兩車各行駛多少路程?原來(lái)相距多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面上有三個(gè)質(zhì)量分別為1kg、2kg、3kg的物體a、b、c疊放在一起,a的左端通過(guò)一根輕繩與質(zhì)量為m=kg的小球相連,繩與水平方向的夾角為60°,小球靜止在光滑的半圓形器皿中,水平向右的力F=14N作用在b上,ab、c三個(gè)物體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)且a與桌面恰好不打滑,若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,ab間、bc間最大靜摩擦力足夠大,取g=10m/s2,求:

1)繩對(duì)小球的拉力大。

2b對(duì)c,a對(duì)b以及桌面對(duì)a的摩擦力大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角圓桿AOB,水平和豎直的桿上各有質(zhì)量均為m的小球A和B套在上面(球中心孔徑比圓桿直徑大些),A、B間用不可伸長(zhǎng)、長(zhǎng)度為l的輕繩相連,已知豎直桿光滑而水平桿粗糙,繩子與豎直桿間的夾角為θ.當(dāng)θ=37°時(shí)A球恰好靜止.現(xiàn)用一水平力F向右拉A球,使A球緩慢運(yùn)動(dòng)至θ=53°處,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則( )

A.A球與豎直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.375
B.A球運(yùn)動(dòng)過(guò)程,拉力至少為1.2mg
C.這一過(guò)程A球克服摩擦力做的功為0.15mgl
D.水平力F做的功為0.32 mgl

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】同學(xué)們測(cè)量某電阻絲的電阻Rx , 所用電流表的內(nèi)阻與Rx相當(dāng),電壓表可視為理想電壓表.

①若所用圖1所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要使得Rx的測(cè)量值更接近真實(shí)值,電壓表的a端應(yīng)連接到電路的點(diǎn)(選填“b”或“c”).
②測(cè)得電阻絲的U﹣I圖如圖2所示,則RxΩ(保留兩位有效數(shù)字).
③實(shí)驗(yàn)中,隨電壓進(jìn)一步增加電阻絲逐漸進(jìn)入熾熱狀態(tài),某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)熾熱電阻絲吹氣,其阻值會(huì)變化.他們對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行探究,在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下,得到電阻絲的電阻Rx隨風(fēng)速v(用風(fēng)速計(jì)測(cè))的變化關(guān)系如圖3所示.由圖可知當(dāng)風(fēng)速增加時(shí),Rx會(huì)(選填“增大”或“減小”).在風(fēng)速增加過(guò)程中,為保持電阻絲兩端電壓為10V,需要將滑動(dòng)變阻器RW的滑片向端調(diào)節(jié)(選填“M”或“N”).
④為了通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)顯示風(fēng)速,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖4所示的電路,其中R為兩只阻值相同的電阻,Rx為兩根形同的電阻絲,一根置于氣流中,另一根不受氣流影響, 為待接入的理想電壓表.如果要求在測(cè)量中,風(fēng)速?gòu)牧汩_始增加,電壓表的示數(shù)也從零開始增加,則電壓表的“+”端和“﹣”端應(yīng)分別連接到電路中的點(diǎn)和點(diǎn)(在“a”“b”“c”“d”中選填).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】體育課上某同學(xué)做引體向上.他兩手握緊單杠,雙臂豎直,身體懸垂;接著用力上拉使下頜超過(guò)單杠(身體無(wú)擺動(dòng));然后使身體下降,最終懸垂在單杠上。在身體懸垂時(shí),下列說(shuō)法正確的是(

A. 人受到的重力和人對(duì)單杠的作用力是一對(duì)平衡力

B. 人受到的重力和人對(duì)單杠的作用力是一越對(duì)相互作用力

C. 若增大兩手間的距離,最終懸垂時(shí)單臂的拉力不變

D. 若增大兩手間的距離,最終懸垂時(shí)單臂的拉力變大

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