【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的斜面與水平面的夾角為θ=53°,空間中自下而上依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…n,相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)的間距均為d=0.5m.一邊長(zhǎng)L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.2Ω的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端,導(dǎo)線框的下邊距離磁場(chǎng)I的上邊界為d0=0.4m,導(dǎo)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.將導(dǎo)線框由靜止釋放,導(dǎo)線框在每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中均做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知重力加速度g=10m/s2 , sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度;
(2)磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1;
(3)磁場(chǎng)區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn與B1的函數(shù)關(guān)系.
【答案】(1)2m/s(2)5T(3)
【解析】
(1)對(duì)線框研究,運(yùn)用動(dòng)能定理求出導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng) I 時(shí)的速度.(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后受重力、安培力、支持力和摩擦力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡,結(jié)合閉合電路歐姆定律、切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。3)線框在相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)之間加速的距離均為(d﹣L)=d0 ,根據(jù)動(dòng)能定理求出線框進(jìn)入第n個(gè)磁場(chǎng)時(shí)的速度,結(jié)合共點(diǎn)力平衡,知在每個(gè)磁場(chǎng)中所受的安培力均相等,從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式.
(1)線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)至剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí),以線框?yàn)檠芯繉?duì)象,由動(dòng)能定理有:
代入數(shù)據(jù)解得
(2)線框在磁場(chǎng)I中勻速運(yùn)動(dòng),由法拉第電磁感應(yīng)定律
由閉合電路歐姆定律
則線框受到安培力
由平衡條件有
聯(lián)立解得:
(3)線框在相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)之間加速的距離均為,則線框由靜止開始運(yùn)動(dòng)至剛進(jìn)入第n個(gè)磁場(chǎng)時(shí),由動(dòng)能定理
線框在第n個(gè)磁場(chǎng)受到的安培力
線框在每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中均作勻速直線運(yùn)動(dòng),則
聯(lián)立解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的夾角為θ,以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖所示),以此時(shí)為t=0時(shí)刻記錄了物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系.如圖所示(圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,其中兩坐?biāo)大小v1>v2).已知傳送帶的速度保持不變.則下列判斷正確的是( )
A. 若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則μ>tan θ
B. 0~t1內(nèi),傳送帶對(duì)物塊做正功
C. 0~t2內(nèi),系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動(dòng)能的減少量大
D. 0~t2內(nèi),傳送帶對(duì)物塊做的功等于物塊動(dòng)能的減少量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在水平地面上放一木板B,重力為G2=100N,再在木板上放一貨箱A,重力為G1=500N,設(shè)貨箱與木板、木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.5,先用繩子把貨箱與墻拉緊,如下圖所示,已知sinθ=0.6,cosθ=0.8,然后在木板B上施一水平力F,想把木板從貨箱下抽出來,F至少應(yīng)為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則( )
A. 當(dāng)F<2μmg時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止
B. 當(dāng)F=時(shí),A的加速度為
C. 當(dāng)F>3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)
D. 無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)所需的器材,請(qǐng)用實(shí)線連接一個(gè)能產(chǎn)生感應(yīng)電流的原線圈回路和副線圈回路,并列舉出在實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路磁通量,使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方式.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)金屬圓盤安裝在豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,置于蹄形磁鐵之間,兩塊銅片A、O分別與金屬盤的邊緣和轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸.若使金屬盤按圖示方向(俯視順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)起來,下列說法正確的是( )
A. 電阻R中有Q→R→P方向的感應(yīng)電流
B. 電阻R中有P→R→Q方向的感應(yīng)電流
C. 穿過圓盤的磁通量始終沒有變化,電阻R中無感應(yīng)電流
D. 調(diào)換磁鐵的N、S極同時(shí)改變金屬盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,R中感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生改變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,靜止在地面上的一個(gè)物體在豎直向上的拉力作用下開始運(yùn)動(dòng)在向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體的動(dòng)能EK與位移x關(guān)系圖象如圖乙所示.其中在0~h過程中的圖線為平滑曲線,h~2h過程中的圖線為平行于橫軸的直線,2h~3h過程中的圖線為一傾斜的直線,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A. 物體上升到h高處時(shí),拉力的功率為零
B. 在0~h過程中拉力大小恒為2mg
C. 在h~2h過程中物體的機(jī)械能不變
D. 在2h~3h過程中物體的機(jī)械能不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被勻加速運(yùn)動(dòng)的小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,每?jī)蓚(gè)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s。
(1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,每個(gè)0.10s測(cè)一次速度,計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,并將各個(gè)速度值填入下表(要求保留3位有效數(shù)字)
_________、_________、_________、_________、________、
(2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線_________。
(3)根據(jù)v-t圖像求出小車的加速度_______。(保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,D、E、F、G為水平地面上距離相等的四點(diǎn),三個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處,以相同的水平初速度向左拋出,最后均落到D點(diǎn).若不計(jì)空氣阻力,則可判斷A、B、C三個(gè)小球( )
A. 在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶3∶5
B. 初始離地面的高度之比為1∶3∶5
C. 在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力的平均功率之比為1∶2∶3
D. 從拋出到落地過程中,動(dòng)能變化量之比為1∶2∶3
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