在質(zhì)量為的小車上, 豎直固定著一個質(zhì)量為，高、總電阻、 匝矩形線圈，且小車與線圈的水平長度相同。現(xiàn)線圈和小車一起在光滑的水平面上運(yùn)動，速度為，隨后穿過與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，如圖（1）所示。已知小車運(yùn)動(包括線圈)的速度隨車的位移變化的圖象如圖(2)所示。求:

（1）小車的水平長度和磁場的寬度

（2）小車的位移時線圈中的電流大小以及此時小車的加速度

（3）在線圈進(jìn)入磁場的過程中通過線圈某一截面的電量

（4）線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量

（1）

（2）

（3）Q=48J


解析:

(1) 由圖可知，從開始，線圈進(jìn)入磁場，線圈中有感應(yīng)電流，受安培力作用，小車做減速運(yùn)動，速度隨位移減小，當(dāng)時，線圈完全進(jìn)入磁場，線圈中感應(yīng)電流消失，小車做勻速運(yùn)動。因此小車的水平長度。

當(dāng)時，線圈開始離開磁場 ，則 

（2）當(dāng)時，由圖象中可知線圈右邊切割磁感線的速度

由閉合電路歐姆定律得線圈中的電流 

解得  （1分）

此時線圈所受安培力  

小車的加速度      

（3） 

解得   

（4）由圖象可知，線圈右邊剛進(jìn)磁場時小車的速度為，線圈左邊離開磁場時，小車的速度為。線圈進(jìn)入磁場和離開磁場時，克服安培力做功，線卷的動能減少，轉(zhuǎn)化成電能消耗在線圈上產(chǎn)生電熱。

 

解得線圈電阻發(fā)熱量Q=48J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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質(zhì)量為的人站在質(zhì)量為的小車上,小車靜止在水平地面上.車與地面摩擦不計,當(dāng)人從小車左端走到右端時,下列說法正確的是?

?A.人在車上行走的平均速度越大,則車在地面上運(yùn)動的平均速度也越大?

?B.人在車上行走的平均速度越大,則車在地面上移動的距離也越大?

?C.不管人以什么樣的平均速度行走,車在地面上移動的距離相同?

?D.人在車上行走時,若人相對車突然停止,則車也立刻停止??

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科目：高中物理 來源： 題型：

在質(zhì)量為的小車上，豎直固定著一個質(zhì)量為、寬、總電阻的匝矩形線圈。線圈和小車一起靜止在光滑水平面上，如圖甲所示。現(xiàn)有一子彈以=500m/s的水平速射入小車中，并立即與小車（包括線圈）一起運(yùn)動，速度為，隨后穿過與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，如圖甲所示，已知子彈射入小車后，小車運(yùn)動的速度隨車的位移變化為圖象如圖乙所示，求：

   （1）子彈的質(zhì)量：

   （2）小車的位移時線圈中的電流大小；

   （3）在線圈進(jìn)入磁場的過程中通過線圈某一截面的電荷量；

   （4）線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：廣東省模擬題 題型：計算題

在質(zhì)量為的小車上，豎直固定著一個質(zhì)量為，高、總電阻、
匝矩形線圈，且小車與線圈的水平長度相同�，F(xiàn)線圈和小車一起在光滑的水平面上運(yùn)動，速度為，隨后穿過與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，如圖（1）所示。已知小車運(yùn)動（包括線圈）的速度隨車的位移變化的圖象如圖（2）所示。求：
（1）小車的水平長度和磁場的寬度；
（2）小車的位移時線圈中的電流大小以及此時小車的加速度；
（3）線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量的人站在質(zhì)量為的小車上，與車一起以的速度在平直道路上前進(jìn)，然后人從車上跳下．

（1）若人跳車后車的速度不變，則人跳車時的水平速度為　　　；

（2）若在人跳車后車速大小變?yōu)?sub>，且方向未變，則人跳車的水平速度為　；

(所有速度均相對于地)

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