如圖所示,輕繩繞過輕滑輪連接著邊長為L的正方形導線框A1和物塊A2,線框A1的電阻為R,質(zhì)量為M,物塊A2的質(zhì)量為mM>m),兩勻強磁場區(qū)域I、II的高度也為L,磁感應強度均為B,方向水平與線框平面垂直。線框ab邊距磁場邊界高度為h。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài),把它們由靜止釋放,ab邊剛穿過兩磁場的分界線CC進入磁場II時線框做勻速運動。求:
(1)ab邊剛進入磁場I時線框A1的速度v1
(2)ab邊進入磁場II后線框A1其重力的功率P;
(3)從ab邊剛進入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

(1)

(2)

(3)
(1)由機械守恒:          ①       2分
解得:                                ②     1分
(2)設線框ab邊進入磁場II時速度為,則線框中產(chǎn)生的電動勢:      
                                               ③      1分
線框中的電流                               ④     1分
線框受到的安培力                      ⑤     2分
設繩對A1、A2的拉力大小為T則:
A1T+F=Mg                                             ⑥     1分
A2T="mg "                                                ⑦     1分
聯(lián)立⑤⑥⑦解得:                           ⑧     2分
                                 ⑨     2分
(3)從ab邊剛進入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的此過程中線框一直做勻速運動,根據(jù)能量守恒得:                                   ⑩    2分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如題25圖,離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管,垂直射入勻強偏轉電場,偏轉后通過極板HM上的小孔S離開電場,經(jīng)過一段勻速直線運動,垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO=d,HS=2d,=90°。(忽略粒子所受重力)
(1)求偏轉電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角φ;
(2)求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(3)若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處,質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)當線圈的ab邊剛進入磁場時,它可能做什么運動,并分析各種運動下h的條件.
(2)設ab邊剛進入磁場和剛穿出磁場時都作減速運動,且加速度大小相等。求線框經(jīng)過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。
(3)設線圈剛好以勻速運動進入勻強磁場,此時線圈中的電流為I0,且線圈的邊長L=h磁場的寬度H=2h。請在坐標系中定性畫出線圈進入磁場到離開磁場的過程中,線圈中的電流i隨下落高度x變化的圖象。(不需要計算過程,按圖象評分,設電流沿abcda如方向為正方向,x以磁場上邊界為起點。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示直角坐標系Oxy,在y>0的空間存在著勻強磁場,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個方向,由O點射入磁場區(qū)域。不計重力,不計粒子間的相互影響。圖中曲線表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域邊界,其中邊界與y軸交點P的坐標為(0,a),邊界與x軸交點為Q。求:

(1)試判斷粒子帶正電荷還是負電荷?
(2)粒子所帶的電荷量。
(3)Q點的坐標。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,真空中兩平行金屬板A、BL1=0.10m,間距d=/30m,兩極板接在電壓UAB=200sinl00πtV的交流電源上,與AB板相距L2=0.20mPS右側區(qū)間有一個范圍足夠大的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B=×l0-2T。一束帶正電的粒子以Vo=×105m/s的速度沿著A,B兩極板的中央飛入電場,粒子的比荷q/m=1×l08C/kg,不計粒子的重力和粒子間的相互作用力,不考慮相對論效應。問:
(1)通過計算說明,帶電粒子經(jīng)過平行金屬板期間,加在兩板間的電壓幾乎不變;
(2)在t=0時刻進入電場的粒子,飛離磁場時離O點的距離;
(3)何時進入電場的粒子,從進入電場到離開磁場所經(jīng)歷的時間最長?并計算最長時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在xoy平面內(nèi)有很多質(zhì)量為m、電量為e的電子,從坐標原點O不斷以相同的速率V0沿不同方向平行xoy平面射入第I象限,F(xiàn)加一垂直xoy平面向里、磁感強度為B的勻強磁場,要求這些入射電子穿過磁場都能平行于x軸且沿X軸正方向運動。求符合條件的磁場的最小面積。(不考慮電子之間的相互作用)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在空間中存在垂直紙面向外,寬度為d的有界勻強磁場.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子自下邊界的P點處以速度v沿與下邊界成θ=30°角的方向垂直射入磁場,恰能垂直于上邊界射出,不計粒子重力,題中d、m、q、v均為已知量.則
(1)粒子帶何種電荷?
(2)磁場磁感應強度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,MN為兩平行金屬板,O、O為兩金屬板中心處正對的兩個小孔,N板的右側空間有磁感應強度大小均為B且方向相反的兩勻強磁場區(qū),圖中N板與虛線CD、PQ為兩磁場邊界線,三條界線平行,兩磁場區(qū)域的寬度分別為d和3d,沿邊界線方向磁場區(qū)域足夠大.在兩金屬板上加上大小可調(diào)節(jié)的直流電壓,質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計);從O點由靜止釋放,經(jīng)過MN板間的電場加速后,從O'沿垂直于磁場方向射入磁場,若粒子能穿過CD界并進入CD右側磁場但不能穿過PQ界,最終打到N板而結束運動,試求:
(1)粒子要能穿過CD界并進入CD右側磁場,MN板間的電壓至少要大于多少;
(2)粒子不穿過PQ界,粒子從O射入磁場所允許的最大速率;
(3)最大速率射入磁場的粒子在磁場中運動的總時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)如圖所示,一帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q(不計重力),以某一速度垂直射入磁感應強度B、寬度為d的有界勻強磁場中,穿過磁場時速度方向與原來入射方向的夾角為30°。求:
(1)帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動時的速度大小;
(2)帶電粒子穿過磁場區(qū)域的時間為多少?

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