7．大型游輪在海上航行時(shí)根據(jù)《1974年海上人命公約》及1983修正案中相關(guān)規(guī)定，船上要配備救生艇．如圖1所示是我國(guó)某科研機(jī)構(gòu)自主研制的自由拋落全封閉救生艇．如表是一型號(hào)救生艇的尺寸．
型號(hào)計(jì)算長(zhǎng)度艇寬總高額定乘員總重量
6.0FF 耐火型6.00m3.16m3.24m22-26人5130KG
災(zāi)難來臨時(shí)，為了保證安全，要求救生艇能在幾秒鐘內(nèi)從船上脫離并逃離大型船舶下沉?xí)r形成的巨大的海面漩渦，為此需要試驗(yàn)此救生艇能否從50m高度的游輪上面拋出后平穩(wěn)躍升到水面迅速離開．設(shè)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)救生艇恰好沿著南北方向，面向南方，沿著和水平成600角的斜面由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，斜面一直延伸到水面，斜面和救生艇底部不計(jì)摩擦，假設(shè)在這一位置地磁場(chǎng)恰好垂直此斜面．如圖，試驗(yàn)艇為玻璃鋼制成，艇內(nèi)壁恰好有U型導(dǎo)線通過艇內(nèi)部地面延伸到兩側(cè)面最寬處，救生艇落海瞬間左右兩側(cè)導(dǎo)線端點(diǎn)間的電動(dòng)勢(shì)為1.5mv．方便計(jì)算艇寬取作$\sqrt{10}$m，g=10m/s2．求此處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

分析 不計(jì)摩擦，由機(jī)械能守恒定律求出救生艇落海瞬間的速度大小，再由E=BLv求解地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．

解答 解：據(jù)題可知，此處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向：與水平地面成30°角斜向下．
設(shè)救生艇下落50m速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mgh=$\frac{1}{2}$mv2
代入數(shù)值得：v=10$\sqrt{10}$ m/s  
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=Blv   
得：B=$\frac{E}{Lv}$=$\frac{1.5×1{0}^{-3}}{\sqrt{10}×10\sqrt{10}}$T≈2×10-5T
答：此處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為2×10-5T，的方向：與水平地面成30°角斜向下．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要建立物理模型，本題與導(dǎo)體棒切割磁感線相似，遵守法拉第電磁感應(yīng)定律．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，固定于水平面上的金屬框架abcd，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直．MN與bc的長(zhǎng)度均為l，在運(yùn)動(dòng)過程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸．
（1）請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式；
（2）若金屬框架只有bc有電阻且為R=2Ω，金屬棒MN電阻為r=1Ω、B=1T、l=0.5m、v=2m/s時(shí)，求NM兩端的電壓UNM值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．一個(gè)從足夠高處下落做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在第1s末、第4s末的即時(shí)速度之比是（　　）
A．1：2B．1：4C．1：8D．1：16

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．如圖所示，若多用電表的選擇開關(guān)處于表中所指的擋位，請(qǐng)?jiān)诒砀裰刑畛鱿鄳?yīng)的讀數(shù)．
選擇開關(guān)所處擋位讀數(shù)
直流電流100mA64.0mA
直流電壓50V32.0V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通電時(shí)銅板中電流方向向上，由于磁場(chǎng)的作用，則（　�。�
A．板左側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)
B．板左側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
C．如果導(dǎo)電板向上加速運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)電勢(shì)將低于導(dǎo)電板靜止時(shí)的電勢(shì)
D．如果導(dǎo)電板向下加速運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)電勢(shì)將低于導(dǎo)電板靜止時(shí)的電勢(shì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)男子200米決賽上，黑閃電博爾特19秒32輕松奪冠．他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心．如圖所示，假設(shè)博爾特的質(zhì)量為m，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離s內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，克服阻力做功為W阻，則在此過程中（　�。�
A．地面的支持力對(duì)博爾特做功為mgh
B．博爾特自身做功為$\frac{1}{2}$mv2+mgh+W阻
C．博爾特的重力勢(shì)能增加量為$\frac{1}{2}$mv2+W阻
D．博爾特的動(dòng)能增加量為$\frac{1}{2}$mv2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示． 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出．
（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m；
（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽′，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′是B的多少？此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．在光滑水平面上有一物塊受水平恒力F的作用而運(yùn)動(dòng)，在其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，當(dāng)物塊與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．物塊接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)
B．物塊接觸彈簧后先加速后減速
C．當(dāng)彈簧處于壓縮量最大時(shí)，物塊的加速度不等于零
D．當(dāng)物塊的速度為零時(shí)，它所受的合力為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、帶電量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度v1垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)．已知粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推．求：
（1）粒子第一次經(jīng)過電場(chǎng)的過程中電場(chǎng)力所做的功W1；
（2）粒子第n次經(jīng)過電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小En；
（3）粒子第n次經(jīng)過電場(chǎng)所用的時(shí)間tn；
（4）假設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零．請(qǐng)畫出從粒子第一次射入磁場(chǎng)至第三次離開電場(chǎng)的過程中，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線（不要求寫出推導(dǎo)過程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)刻度值）．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案