【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=0.36kg,邊長為L=0.5m的正方形金屬線框abcd從磁場上方某一高度自由下落,線框進入磁場后先減速后勻速。當(dāng)bc邊剛進入磁場時,線框的加速度大小為,線框完全在磁場中運動的時間為t=0.1s,已知勻強磁場的寬度d=0.75m,正方形線框由均勻材料制成,總電阻為R=0.2Ω,重力加速度,求:

1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度;

2)開始下落時,bc邊距離磁場上邊界的高度;

3)整個線框穿出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) 1.2T (2) 0.8m (3) 2.7J

【解析】(1) 設(shè)線框勻速運動的速度為,ad邊進入磁場后開始做勻加速運動,加速度為g,則有

,解得

導(dǎo)體棒勻速運動時有mg=BIL,E=BLV0,E=IR,代入數(shù)據(jù)可得B=1.2T;

(2) 設(shè)開始下落時,bc邊距離磁場上邊界的高度為h,bc進入磁場時的速度為,則有 ,

由牛頓第二定律可知,代入數(shù)據(jù)可得

由運動學(xué)規(guī)律可知代入數(shù)據(jù)可得h=0.8m;

(3) 線框bc邊剛要穿出磁場時,速度為,由運動學(xué)規(guī)律可得代入數(shù)據(jù)可得

由于 ,分析可知最終線框會勻速穿出磁場,及線圈出磁場的速度為

由功能關(guān)系可知,線圈出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱

代入數(shù)據(jù)可得Q=2.7J。

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】如圖所示,邊長為L的正方形單匝線框有一半水平放置在與水平方向夾角為30°的勻強磁場中,線框的左側(cè)接入電阻R,右側(cè)接入電容為C的電容器,其余電阻不計。若勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向),則在0t1時間內(nèi)

A. 電容器a板帶正電

B. 電容器所帶的電荷量為零

C. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為

D. 通過電阻R的電流為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為實驗室內(nèi)設(shè)計的遠距離輸電線路示意圖,變壓器為理想變壓器,2是升壓變壓器的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想交變電流,R是輸電線的電阻,交流電源的輸出電壓恒定。當(dāng)K2改接為1時,下列說法正確的是

A. 輸電線上損失的功率減小

B. 電流表的讀數(shù)一定增大

C. 電壓表讀數(shù)減小

D. 燈泡的量度增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,木板B放在粗糙水平面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過一不可伸長的輕繩固定在豎直墻上,用水平恒力F向左拉動B,使其以速度v做勻速運動,此時繩水平且拉力大小為T,下面說法正確的是(

A. 繩上拉力T與水平恒力F大小相等

B. 木塊A受到的是靜摩擦力,大小等于T

C. 木板B受到一個靜摩擦力,一個滑動摩擦力,合力大小等于F

D. 若木板B2v勻速運動,則拉力仍為F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕繩OA的一端系在質(zhì)量為m的物體上,另一端系在一個套在粗糙水平橫桿上的圓環(huán)上,F(xiàn)用水平力F拉繩上一點,使物體從圖中實線位置緩慢上升到圖中虛線位置,但圓環(huán)仍保持在原來位置不動,則在這一過程中,拉力F、環(huán)與橫桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力N,它們的變化情況是 ( )

A. F逐漸減小,f保持減小,N逐漸不變

B. F逐漸減小,f保持增大,N逐漸減小

C. F逐漸增大,f保持不變,N逐漸增大

D. F逐漸增大,f保持增大,N逐漸不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間的距離為l.金屬棒abcd垂直放在導(dǎo)軌上,兩棒正中間用一根長l的絕緣細線相連,棒ab右側(cè)有一直角三角形勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向下,三角形的兩條直角邊長均為l,整個裝置的俯視圖如圖所示,從圖示位置在棒ab上加水平拉力,使金屬棒abcd向右勻速穿過磁場區(qū),則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細線上的張力大小F隨時間t變化的圖象,可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由ab為正)

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑勻質(zhì)圓球的直徑d=40㎝,質(zhì)量M=20kg,懸線長L=30㎝,正方形物塊Ab=10㎝,質(zhì)量m=2kg,物體A與墻之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。如圖所示:現(xiàn)將物塊A輕放于球和墻之間后放手,取g=10m/s2

求:

(1)墻對A的摩擦力多大?

(2)加一個與墻平行的外力于物體A上,使物體A在未脫離圓球前貼著墻沿水平方向做加速度a=5m/s2的勻加速直線運動,。那么這個外力大小、方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在城市建設(shè)施工中,經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置,如圖所示,有一種探測方法是,首先給金屬長直管線上同上電流,再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行一下操作:①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁場的最強的某點,記為a;②在a點附近的地面上,找到與a點磁感應(yīng)強度相同的若干點,將這些點連成直線EF;③在地面上過a點垂直于EF的直線上,找到磁場方向與地面夾角為45°b、c兩點,測得b、c兩點距離為L,由此可確定金屬管線

A. 平行于EF,深度為

B. 平行于EF,深度為L

C. 垂直于FE,深度為

D. 垂直于EF,深度為L

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的兩條平行虛線之間存在勻強磁場,虛線的距離為l,磁場方向垂直紙面向里,abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,abdc間的距離也為l.t0時刻,dc邊與磁場區(qū)域邊界重合,現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域,取沿adcba的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是(  )

A. B.

C. D.

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