(12分)如圖所示,邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合. 在力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),5.0s末時(shí)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0Ω,求:
(1)t=5.0s時(shí)金屬線框的速度;
(2)t=4.0s時(shí)金屬線框受到的拉力F的大;
(3)已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J,那么金屬線框從磁場拉出的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.
(1)1m/s  (2)0.9N  (3)1.67J

試題分析:(1)由圖可知 t=5s時(shí) 線框中電流為0.5A,        (1分)
此時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv            (1分)
此時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流                (1分)
帶入數(shù)據(jù)解得:v=1m/s                                          (1分)
(2)由圖可知電流I與時(shí)間成正比,又所以導(dǎo)線框做勻加速運(yùn)動(dòng)    (1分)
加速度帶入數(shù)據(jù)得a=0.2m/s2                        (2分)
t=4s時(shí),I=0.4A,由牛頓定律得  帶入數(shù)據(jù)解得F=0.9N       (2分)
(3)由動(dòng)能定理得:                                   (2分)
Q=1.67J                              (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處,,其他電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場,場強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4,電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過磁場向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2
(1)求穿過磁場過程中平均電流的大小。
(2)計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。
(3)讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上,讓ab棒重新由R處向右加速,在金屬棒到達(dá)MP之前,電流表會有示數(shù)嗎?簡述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,AB為豎直半圓軌道的豎直直徑,軌道半徑R=0.9m,軌道B端與水平面相切,質(zhì)量m=1kg的光滑小球從水平面以初速度V0向B滑動(dòng),取g=10m/s2。

(1)若V0=6m/s,求小球經(jīng)軌道最低點(diǎn)B瞬間對軌道的壓力為多少?
(2)若小球剛好能經(jīng)過A點(diǎn),則小球在A點(diǎn)的速度至少為多大?小球離開A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

過山車是游樂場中常見的設(shè)施。如圖是一種過山車的簡易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R= 2.0m的圓形軌道組成,B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0= 12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng),A、B間距L= 11.5m。小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圓形軌道是光滑的,水平軌道足夠長。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小F;
(3)滑塊最終停留點(diǎn)D(圖中未畫出)與起點(diǎn)A的距離d。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

汽車正在走進(jìn)千家萬戶,在給人們的出行帶來方便的同時(shí)也帶來了安全隱患.行車過程中,如果車距較近,剎車不及時(shí),汽車將發(fā)生碰撞,車?yán)锏娜丝赡苁艿絺,為了盡可能地減輕碰撞引起的傷害,人們設(shè)計(jì)了安全帶,假定乘客質(zhì)量為70 kg,汽車車速為90 km/h,從踩下剎車到完全停止需要的時(shí)間為5 s,安全帶對乘客的作用力大小約為(不計(jì)人與座椅間的摩擦)(   )
A.450 NB.400 NC.350 ND.300 N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將完全相同的兩小球A、B用長L=0.8m的細(xì)繩,懸于以向右勻速運(yùn)動(dòng)的小車頂部,兩球與小車前后壁接觸。由于某種原因,小車突然停止,此時(shí)懸線中張力之比

A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形不光滑管道半徑R=0.8m,A端與圓心O等高,AD為水平面,B點(diǎn)為管道的最高點(diǎn)且在O的正上方。一小球質(zhì)量m=0.5kg,在A點(diǎn)正上方高h(yuǎn)=2.0m處的P點(diǎn)由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入管道并通過B點(diǎn),過B點(diǎn)時(shí)小球的速度vB為4m/s,小球最后落到AD面上的C點(diǎn)處。不計(jì)空氣阻力。g=10m/s2。求:
(1)小球過A點(diǎn)時(shí)的速度vA 是多大?
(2)小球過B點(diǎn)時(shí)對管壁的壓力為多大,方向如何?
(3)落點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費(fèi)少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置如圖所示.A、B為兩塊平行金屬板,間距d=0.40 m,兩板間有方向由B指向A,大小為E=1.0×103 N/C的勻強(qiáng)電場.在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均為v0=2.0 m/s,質(zhì)量m=5.0×10-15 kg、帶電量為q=-2.0×10-16 C.微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì),油漆微粒最后都落在金屬板B上.試求:

(1)微粒打在B板上的動(dòng)能; (2)微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間;
(3)微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖為伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的示意圖,讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)。分析該實(shí)驗(yàn)可知,圖中關(guān)于小球?qū)π泵娴膲毫、小球運(yùn)動(dòng)的加速度a隨θ變化的圖像正確的是

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