一個(gè)密度ρ=9 g/cm3、橫截面積S=10 mm2的金屬環(huán),處于徑向?qū)ΨQ、方向發(fā)散的磁場(chǎng)中,如圖15-2-25所示,環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.70 T,與環(huán)面夾角α=60°.若在環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较?俯視)電流I=2 A,并保持Δt=0.2 s,試分析環(huán)將做什么運(yùn)動(dòng),上升的最大高度是多少.(不計(jì)空氣阻力)

圖15-2-25

先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)  H=2.26 m


解析:

設(shè)環(huán)的半徑為r,則通電時(shí)環(huán)所受安培力的豎直分量

    Fy=BI·2πr·cos60°=BIπr

    環(huán)的質(zhì)量m=2πrSρ

    則環(huán)的加速度a=-g=29 m/s2.

    上升高度H=aΔt2+=2.26 m.

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：

某同學(xué)仿照“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn)，利用如圖1所示的裝置測(cè)量重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度．
（1）對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置及其操作的要求，下列說(shuō)法正確的是：
ABDF
ABDF
（填寫(xiě)字母序號(hào)）．
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接6V交流電源
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一條豎直線上
C．重物最好選用密度較小的材料，如泡沫塑料
D．開(kāi)始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止
E．操作時(shí)，應(yīng)先放開(kāi)紙帶后接通電源
F．為了減小誤差，應(yīng)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，在打出的紙帶中挑選一條最清晰的．
G．為了便于測(cè)量，一定要找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，并選取其以后各連續(xù)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)．
（2）圖2是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的一條較為理想的紙帶．把開(kāi)頭幾個(gè)模糊不清的點(diǎn)去掉，以較清晰的某一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)2、3、4．測(cè)量出各點(diǎn)間的距離已標(biāo)在紙帶上，己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為O.02s．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)2時(shí)重物的瞬時(shí)速度為
0.385
0.385
m/s，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度的值約為
9.50
9.50
 m/s2．（本題計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字） 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列哪些說(shuō)法是正確的
A、C、E
A、C、E

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度大體積小，并且下端有橡膠墊的重錘
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)松開(kāi)紙帶讓重錘下落同時(shí)，立即接通電源
C．要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能的增量略大于重力勢(shì)能的減小量
E．紙帶的上端用夾子夾住比用手拉住要好
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條合理的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示，數(shù)值的單位是mm；圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)．設(shè)重物的質(zhì)量為1kg，（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2．）

（1）重物從開(kāi)始下落到計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，減少的重力勢(shì)能EPB=
1.91
1.91
J．
（2）重物下落到計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能EKB=
1.88
1.88
J（保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開(kāi)始到打出B點(diǎn)的過(guò)程中，得到的結(jié)論是
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)機(jī)械能守恒（在實(shí)驗(yàn)誤差范內(nèi)減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能）
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)機(jī)械能守恒（在實(shí)驗(yàn)誤差范內(nèi)減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能）
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2009年12月24日，美國(guó)的一個(gè)研究小組宣布，他們?cè)谏叻蛐亲邪l(fā)現(xiàn)一顆富含水份的行星“GJl214b”．“GJl214b”距離地球約40光年，體積約為地球的2.7倍，質(zhì)量約是地球的6.5倍，環(huán)繞著一顆比太陽(yáng)小且溫度低的紅矮星運(yùn)行，軌道半徑為209萬(wàn)公里，公轉(zhuǎn)周期為38小時(shí)．已知地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度g取9.8m/s2，引力常量G取6.67×10-11N?m2?kg-2．由以上信息不可估算出（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一個(gè)密度ρ=9 g/cm3、橫截面積S=10 mm2的金屬環(huán),處于徑向?qū)ΨQ、方向發(fā)散的磁場(chǎng)中,如圖15-2-25所示,環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.70 T,與環(huán)面夾角α=60°.若在環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较?俯視)電流I=2 A,并保持Δt=0.2 s,試分析環(huán)將做什么運(yùn)動(dòng),上升的最大高度是多少.(不計(jì)空氣阻力)

圖15-2-25

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