【題目】電磁彈射是我國最新研究的重大科技項目,原理可用下述模型說明。如圖甲所示,虛線MN右側(cè)存在一個豎直向上的勻強磁場,一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上,電阻為R,質(zhì)量為m,ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界。t0時起磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律是BB0kt(k為大于零的常數(shù)),空氣阻力忽略不計。

(1)t0時刻,線框中感應(yīng)電流的功率P;

(2)若線框cd邊穿出磁場時速度為v,求線框穿出磁場過程中,安培力對線框所做的功W及通過導(dǎo)線截面的電荷量q;

(3)若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框,如圖乙所示,在線框上加一質(zhì)量為M的負載物,證明:載物線框匝數(shù)越多,t0時線框加速度越大。

【答案】1 2 3可知,n越大,a越大

【解析】(1)t0時刻線框中的感應(yīng)電動勢:E0L2

功率:P

解得:P

(2)由動能定理有:WΔEk

解得:Wmv2

穿出過程線框中的平均電動勢

線框中的電流

通過的電量:qΔt

解得:q

(3)n匝線框中t0時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:En

線框的總電阻:RnR

線框中的電流:I

t0時刻線框受到的安培力:FnB0IL

設(shè)線框的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有:F(nmM)a

解得:a可知,n越大,a越大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證動量守恒定律的實驗裝置如圖所示。圖中斜槽與水平槽平滑連接,按要求安裝好儀器后開始實驗。先不放被碰小球,使入射球從斜槽上的M點由靜止?jié)L下落地,重復(fù)實驗若干次;然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣N(槽口),再使入射球從斜槽上的M點由靜止?jié)L下。重復(fù)實驗若干次,并在白紙上記錄下重錘在記錄紙上的豎直投影點和每次實驗時小球落點的平均位置,從左至右依次為O、A、B、C,測得兩小鋼球直徑相等,入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2m1=2m2。

下列有關(guān)本實驗的說法中正確的有:

A.未放被碰小球和放了被碰小球m2時,入射小球m1的落點分別為A、B

B.未放被碰小球和放了被碰小球m2時,入射小球m1的落點分別為B、A

C.未放被碰小球和放了被碰小球m2時,入射小球m1的落點分別為CA

D.在誤差允許的范圍內(nèi)若測得|OC|2|AB|,則說明碰撞過程中由m1、m2兩球組成的系統(tǒng)滿足動量守恒定律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊A與直立輕彈簧的上端連接,彈簧的下端固定在地面上,一質(zhì)量也為m的物塊B疊放在A的上面,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)若A、B粘連在一起,用一豎直向上的拉力緩慢上提B,當(dāng)拉力的大小為時,A物塊上升的高度為L,此過程中,該拉力做功為W;若A、B不粘連,用一豎直向上的恒力F作用在B上,當(dāng)A物塊上升的高度也為L時,A與B恰好分離重力加速度為g,不計空氣阻力,求:

1恒力F的大小;

2A與B恰分離時的速度大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500 V,輸出的電功率為50 kW,用電阻為3 Ω的輸電線向遠處送電,要求輸電線上損失功率為輸電功率的06%,則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器,到達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶使用(兩個變壓器均為理想變壓器).對整個送電過程,下列說法正確的是

A.輸電線上的損失功率為300 W

B.升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶100

C.輸電線上的電流為10A

D.降壓變壓器的輸入電壓為4970 V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF傾斜放置,間距為L,與水平方向夾角為θ 。導(dǎo)軌的底端接有阻值為R電阻,導(dǎo)軌光滑且電阻不計。現(xiàn)有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場大小為B,金屬桿ab長也為L,質(zhì)量為m,電阻為r置于導(dǎo)軌底端。給金屬桿ab一平行導(dǎo)軌向上的初速度v0,經(jīng)過一段時間后返回底端時已經(jīng)勻速。金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求

1)金屬桿ab剛向上運動時,流過電阻R的電流方向;

2)金屬桿ab返回時速度大小及金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;

3)金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端所需要的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由于人們行走時鞋子和地板摩擦產(chǎn)生靜電,帶電的離子會在地板表面對空氣中的灰塵產(chǎn)生吸引,對于電腦機房,電子廠房等單位會造成一定的影響.防靜電地板又叫做耗散靜電地板,是一種地板,當(dāng)它接地或連接到任何較低電勢點時,使電荷能夠耗散,地板在施工中,地板下面要鋪設(shè)鋁箔,鋁箔要連接到地下預(yù)埋導(dǎo)體.下列關(guān)于防靜電地板正確的是

A. 地板下面要鋪設(shè)鋁箔的作用是防潮

B. 地板必須是絕緣體材料

C. 地板必須是導(dǎo)電的,如地板中含有導(dǎo)電纖維

D. 只要地板下面鋪設(shè)鋁箔,地板材料無所謂絕緣體或?qū)щ?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如上圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電荷量為q,小球可在棒上滑動,現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中.設(shè)小球的帶電量不變,小球由靜止下滑的過程中(  )

A. 小球的加速度一直增大

B. 小球的速度一直增大,直到最后勻速

C. 桿對小球的彈力一直減小

D. 小球所受洛倫茲力一直增大,直到最后不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=4kg的圓柱體卡在質(zhì)量為M=2kg的凹槽內(nèi),凹槽右壁豎直,左邊是傾角為θ=37°的斜面,圓柱體與槽面之間的動摩擦因數(shù)均為=0.2,將槽放在水平桌面上,槽的底面CEHD與桌面接觸(圖中字母D未標(biāo)出),槽與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.5。現(xiàn)用平行于AB的水平力F推圓柱體,圓柱體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g10m/s,則下列說法正確的是

A. 凹槽對圓柱體的摩擦力大小為10N

B. 水平推力F大小為16N

C. 桌面對凹槽的摩擦力大小為16N

D. 若撤去推力F,再將DH邊緩慢抬高使槽的底面CEHD與桌面成30°角,在此過程中圓柱體將要下滑

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組自制一小型發(fā)電機,使線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示,線圈轉(zhuǎn)動周期為T,線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em.則

A. 時,磁場方向與線圈平面垂直

B. 時,線圈中的磁通量變化率最大

C. 線圈中電動勢的瞬時值

D. 若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍,則線圈中電動勢變?yōu)樵瓉淼?/span>4

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