【題目】如圖(甲)所示,一邊長L=2.5 m、質(zhì)量m=0.5 kg 的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個裝置處在方向豎直向上、磁感應強度B=0.8T的勻強磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運動,經(jīng)過5 s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖(乙)所示,在金屬線框被拉出的過程中,

(1)求通過線框的電荷量及線框的總電阻;

(2)分析線框運動性質(zhì)并寫出水平力F隨時間變化的表達式;

(3)已知在這5 s內(nèi)力F做功1.92 J,那么在此過程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少。

【答案】(1)1.25C4 Ω;(2)F=(0.2t+0.1)N;(3)1.67J。

【解析】

(1)根據(jù)電量公式:

It圖象得,

q=1.25C

又根據(jù)

R=4Ω

(2)由題圖(乙)可知,感應電流隨時間變化的規(guī)律:

I=0.1t

由感應電流

可得金屬線框的速度隨時間也是線性變化的,速度為

線框做初速度為0的勻加速直線運動,加速度a=0.2m/s2,線框在外力F和安培力F作用下做勻加速直線運動,則

F-F=ma

F=BIL

F=(0.2t+0.1)N;

(3)5s時,線框從磁場中拉出時的速度

v5=at=1m/s

由能量守恒得

線框中產(chǎn)生的焦耳熱

。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上有B、C兩個木板,B的上表面光滑,C的上表面粗糙,B上有一個可視為質(zhì)點的物塊AA、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、mA、B以相同的初速度v向右運動,C以速度v向左運動.B、C的上表面等高,二者發(fā)生完全非彈性碰撞但并不粘連,碰撞時間很短.A滑上C后恰好能到達C的中間位置,C的長度為L,不計空氣阻力.求:

1)木板C的最終速度;

2)木板C與物塊A之間的摩擦力f;

3)物塊A滑上木板C之后,在木板C上做減速運動的時間t

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【題目】據(jù)報道:我國在規(guī)劃深空探測工程,將在20207月發(fā)射火星探測器。如圖為某著 陸器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌跡圖,著陸器先在橢圓軌道1上運動,然后變軌到圓軌道2上運動,最后在橢圓軌道3上運動,a點是軌道12、3的交點,軌道上的a、bc三點與火星中心在同一直線上,ab兩點分別是橢圓軌道3的遠火星點和近火星點,且ab=2bc=2l,著陸器在軌道1上經(jīng)過a點的速度為v1,在軌道2上經(jīng)過a點的速度為v2,在軌道3上經(jīng)過a點的速度為v3,下列說法正確的是(

A.著陸器在a點由軌道1進入軌道2需要點火加速

B.著陸器在軌道2上的機械能比在軌道3上的機械能大(不計著陸器質(zhì)量變化)

C.著陸器在軌道3上經(jīng)過a點的加速度可表示為

D.著陸器在軌道2上由a點運動到c點的時間是它在軌道3上由a點運動到b點時間的 2.25

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點的橫坐標為r0。相距很遠的兩分子在分子力作用下,由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零,下列說法正確的是()

A. 在r>r0階段,F(xiàn)做正功,分子動能增加,勢能減小

B. 在r<r0階段,F(xiàn)做負功,分子動能減小,勢能減小

C. 在r=r0時,分子勢能最小,動能最大

D. 在r=r0時,分子勢能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測量金屬絲電阻率的實驗中,可用的器材如下:

待測金屬絲Rx(阻值約為4 Ω,額定電流約為0.5 A);

電壓表V(量程為03 V15 V,內(nèi)阻約為3 kΩ);

電流表A(量程為00.6 A3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω);

電源E(電動勢為3 V,內(nèi)阻不計);

滑動變阻器R(最大阻值約為20 Ω);

螺旋測微器;毫米刻度尺;

開關(guān)S及導線若干。

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖(甲)所示,金屬絲的直徑為____mm。

(2)若滑動變阻器采用限流接法,在虛線框內(nèi)作出電路原理圖_________。實物圖中已連接了部分導線,如圖(乙)所示,請按原理圖補充完成圖(乙)中實物間的連線。_________

(3)接通開關(guān),改變滑動變阻器滑片P的位置,并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖(丙)、(。┧荆瑒t可得該電阻的測量值Rx=____Ω。(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三個帶電小球A、BC可視為點電荷,所帶電荷分別為-Q、-Q,+qA、B固定在絕緣水平桌面上,C帶有小孔,穿在動摩擦因數(shù)處處相同的粗糙絕緣直桿上。絕緣桿豎直放置在A、B連線的中點處,將C從桿上某一位置由靜止釋放,直至落到桌面。C沿桿下滑時帶電荷量保持不變。那么C在下落過程中,以下判斷正確的是( )

A.所受摩擦力為零B.加速度一直增大

C.電勢增加D.速度一直增大

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【題目】如圖所示,A為地球同步衛(wèi)星,B為運行軌道比A低的一顆衛(wèi)星,C為地球赤道上某一高山山頂上的一個物體,兩顆衛(wèi)星及物體C的質(zhì)量都相同,關(guān)于它們的線速度、角速度、運行周期和所受到的萬有引力的比較,下列關(guān)系式正確的是( )

A.vB>vA>vCB.

C.FB>FA>FCD.TA=TC>TB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上豎直放置;缸內(nèi)理想氣體I、II高度均為L0,溫度均為T0。活塞A到汽缸頂部的距離為L0,活塞A、B絕熱,A下有加熱裝置,汽缸底部導熱、其余部分絕熱,開始時整個裝置處于平衡狀態(tài)。己知活塞A及加熱裝置、活塞B質(zhì)量均不計,活塞橫截面積為S,外界大氣壓強為P0,環(huán)境溫度不變,F(xiàn)對氣體I緩慢加熱,求:

①氣體I溫度為多少時B活塞開始移動;

②活塞B下移時氣體I的溫度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學在研究單擺的受迫振動時,得到如圖所示的共振曲線.橫軸表示驅(qū)動力的頻率,縱軸表示穩(wěn)定時單擺振動的振幅。已知重力加速度為g,下列說法中正確的是

A. 由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的擺長

B. 由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的質(zhì)量

C. 由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的最大動能

D. 如果增大該單擺的擺長,則曲線的峰值將向右移動

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