(20分) 如圖所示,在空間有兩個(gè)磁感強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,上一個(gè)區(qū)域邊界AA¢與BB¢的間距為H,方向垂直紙面向里,CC¢與BB¢的間距為h,CC¢下方是另一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域,方向垂直紙面向外。現(xiàn)有一質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(0.5H < L < H;h < L)的正方形線框由AA¢上方某處豎直自由落下,線框總電阻為R,已知當(dāng)線框cd邊到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場(chǎng)至加速度大小為g的過(guò)程中是做加速還是減速運(yùn)動(dòng),并說(shuō)明判斷依據(jù)。
(2) 求cd到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)線框速度。
(3) 若cd邊進(jìn) 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g,則線框進(jìn)入CC¢后的瞬間線框的加速度多大?
(4) 求: cd邊在AA¢和BB¢正中間位置到cd邊剛穿進(jìn)CC¢的過(guò)程中線框發(fā)熱量。
(1)減速運(yùn)動(dòng)(2)(3)6.2g;(4)

試題分析:(1) 線框穿入磁場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng).                                   
因?yàn)榘才嗔偸秦Q直向上的,若線框加速度向下,大小必小于g,因此線框大小為g的加速度方向必向上,所以線框穿入磁場(chǎng)過(guò)程做減速運(yùn)動(dòng)。 
(2)   BI1L-mg = ma1  (a1 ="g)" , ,解得:   
(3) 線框cd邊進(jìn)入CC¢前瞬間的加速度大小為0.8g,此加速度方向也必向上.
設(shè)此時(shí)安培力為F,則 F-mg = ma2    (a2=0.8g)          
cd邊進(jìn)入CC¢后瞬間,ab、cd都切割磁感線,電流瞬間增為原來(lái)2倍,且ab、cd都受向上安培力,安培力瞬間增為原來(lái)4倍. 
此時(shí)有    4F-mg = ma3 ,解得:a3=6.2g          
(4) F = BI2L,,解得:  
線框發(fā)熱量 =  
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:單選題

據(jù)報(bào)道,美國(guó)航空航天管理局計(jì)劃在2008年10月發(fā)射“月球勘測(cè)軌道器(LRO)”。已知LRO繞月飛行的周期為T,月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G。則(  )
A.LRO軌道器繞月飛行的線速度為
B.月球的質(zhì)量為
C.月球的密度為
D.LRO距月球表面的高度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于力的下列各種說(shuō)法中,正確的是( 。
①力是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
②力是產(chǎn)生形變的原因
③只有相互接觸的物體才有力的作用
④在國(guó)際單位制中,力的單位是牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào)為N.
A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖(a)所示,一物體以一定的速度v0沿足夠長(zhǎng)斜面向上運(yùn)動(dòng),此物體在斜面上的最大位移與斜面傾角的關(guān)系由圖(b)中的曲線給出。設(shè)各種條件下,物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數(shù)不變。g=10m/s2試求

(1)物體的初速度大; 
(2)物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù); 
(3)當(dāng)θ為30°時(shí)最大位移。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)量為m的物體由半圓形軌道頂端從靜止開始釋放,如圖所示,A為軌道最低點(diǎn),A與圓心0在同一豎直線上,已知圓弧軌道半徑為R,運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),物體對(duì)軌道的壓力大小為2.5mg,求此過(guò)程中物體克服摩擦力做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y軸左側(cè)放置一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)構(gòu)成的發(fā)射裝置,C、D兩板的中心線處于y=8cm的直線上;右側(cè)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=T、方向垂直xoy平面向里,在x軸上方11cm處放置一個(gè)與x軸平行的光屏。已知A、B兩板間電壓UAB=100V, C、D兩板間電壓 UCD="300V," 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)L=4cm,兩板間距離d="6cm," 磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)為(6,0)、半徑R=3cm,F(xiàn)有帶正電的某種粒子從A極板附近由靜止開始經(jīng)電場(chǎng)加速,穿過(guò)B板沿C、D兩板間中心線y = 8cm進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),由y軸上某點(diǎn)射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在屏上。帶電粒子比荷=106c/kg,不計(jì)帶電粒子的重力。求:

(1)該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度大小和方向;
(2)該粒子打在屏上的位置坐標(biāo);
(3)若將發(fā)射裝置整體向下移動(dòng),試判斷粒子能否垂直打到屏上?若不能,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理
由。若能,請(qǐng)計(jì)算該粒子垂直打在屏上的位置坐標(biāo)和發(fā)射裝置移動(dòng)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),長(zhǎng)為3d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計(jì),重力加速度為g。求:

(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN相距d=2m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角a= 30°,導(dǎo)軌上端接一個(gè)R=6的電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=4的金屬棒ef垂直導(dǎo)軌PQ、MN靜止放置,距離導(dǎo)軌底端xl=3.2m。另一根絕緣塑料棒gh與金屬棒ef平行放置,絕緣塑料棒gh從導(dǎo)軌底端以初速度v0=l0m/s沿導(dǎo)軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時(shí)間極短),磁后絕緣塑料棒gh沿導(dǎo)軌下滑,金屬棒ef沿導(dǎo)軌上滑x2=0.5m后停下,在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.36J。已知兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求
(1)絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間,絕緣塑料棒的速率;
(2)碰撞后金屬棒ef向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度;
(3)金屬棒ef向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車,當(dāng)力沿斜面向上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),物體的加速度為a2,則
A.a(chǎn)2=2a1B.a(chǎn)2=3a1C.2a1<a2<3alD.a(chǎn)2>3al

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