如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強磁場,磁場方向水平向里,磁場高度為h。豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長之比為5:1,高為2h。現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0,在DC邊剛進入磁場前的一段時間內(nèi),線框做勻速運動。求:
(1)DC邊剛進入磁場時,線框的加速度
(2)從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中,線框的機械能損失和重力做功之比

 
 
 
(1)設(shè)AB邊剛進入磁場時速度為0,線框質(zhì)量為m、電阻為R,AB=l ,則CD=5 l 則mgh= m02 AB剛進入磁場時有, =mg 設(shè)線框勻速運動時速度為1E感==B(2l)1 線框勻速運動時有=mg;得出1= 0/4 CD剛進入磁場瞬間,E'=B(3l)1 FI=9mg/4 a=5g/4 (2)從線框開始下落到CD邊進入磁場前瞬間,根據(jù)能量守恒定律得: mg(3h)-Q= m12 機械能損失△E=Q= mgh 所以,線框的機械能損失和重力做功之比△E:WG = 47:48
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑絕緣的水平面上,用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B.A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示.虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距4L.最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為3L.若視小球為質(zhì)點,不計輕桿的質(zhì)量,在虛線MP,NQ間加上水平向右的勻強電場E后,則帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零B球電勢能的變化量(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?鹽城模擬)在光滑絕緣的水平面上,用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B.A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示,虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距4L.最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為3L.若視小球為質(zhì)點,不計輕桿的質(zhì)量,在虛線MP,NQ間加上水平向右的勻強電場E后,求:
(1)B球剛進入電場時,帶電系統(tǒng)的速度大小.
(2)帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需時間以及B球電勢能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,導(dǎo)線框的四條邊的電阻均為r,長均為L,線框平面與磁場方向垂直.當導(dǎo)線框以恒定速度v水平向右運動,ab邊進入磁場時,ab兩端的電勢差為U,則(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?鹽城三模)如圖所示,虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊 K和質(zhì)量為m的緩沖車廂.在緩沖車的底板上,沿車的軸線固定著兩個光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN.緩沖車的底部,安裝電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B.導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L.假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運動,從而實現(xiàn)緩沖,一切摩擦阻力不計.
(1)求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動勢的大;
(2)若緩沖車廂向前移動距離L后速度為零,則此過程線圈abcd中通過的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少?
(3)若緩沖車以某一速度
v
0
(未知)與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,緩沖車廂所受的最大水平磁場力為Fm.緩沖車在滑塊K停下后,其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足:v=
v
0
-
n2B2L2
mR
x
.要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物C碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場.現(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向.所用器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,長度為L,兩側(cè)邊豎直且等長;直流電源電動勢為E,內(nèi)阻為r;R為電阻箱;S為開關(guān).此外還有細沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線.已知重力加速度為g.
先將開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加放適量細沙,使D處于平衡狀態(tài),然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1. 閉合開關(guān)S,將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r,在托盤內(nèi)重新加入細沙,使D重新處于平衡狀態(tài),用天平稱出此時細沙的質(zhì)量為m2且m2>m1
(1)磁感應(yīng)強度B大小為
 
,方向垂直紙面
 
(選填“向里”或“向外”);
(2)將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r,則U形金屬框D
 
(選填“向下”或“向上”)加速,加速度大小為
 

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