分析 (1)根據(jù)v-t圖象的斜率求出加速度,由牛頓第二定律求解拉力F的大。
(2)由v-t圖象可知,線框進(jìn)入磁場區(qū)域后以速度2m/s做勻速直線運(yùn)動,推導(dǎo)出安培力表達(dá)式,由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力,加上平衡條件即可求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)由v-t圖象可知,線框進(jìn)入磁場區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動,并以速度v1勻速穿出磁場,說明線框的寬度等于磁場的寬度 D=0.40m 線框ab邊離開磁場后做勻減速直線運(yùn)動,速度為零,根據(jù)mgsinθ與最大靜摩擦力的值μmgcosθ進(jìn)行比較,判斷線框的運(yùn)動狀態(tài),再根據(jù)焦耳定律求解Q.
解答 解:(1)由v-t圖象可知,在0~0.4s時間內(nèi)線框做勻加速直線運(yùn)動,進(jìn)入磁場時的速度為:v1=2.0m/s,
加速度:a=$\frac{{v}_{1}-0}{△t}$…①
有牛頓第二定律有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma…②
聯(lián)解①②代入數(shù)據(jù)得:F=1.5N…③
(2)由v-t圖象可知,線框進(jìn)入磁場區(qū)域后以速度v1做勻速直線運(yùn)動,由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律有:E=BLv1…④
由歐姆定律得:I=$\frac{E}{R}$…⑤
對于線框勻速運(yùn)動的過程,由力的平衡條件有:
F-mgsinθ-μmgcosθ-BIL=0…⑥
聯(lián)解④⑤⑥代入數(shù)據(jù)得:B=0.50T…⑦
(3)由v-t圖象可知,線框進(jìn)入磁場區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動,并以速度v1勻速穿出磁場,說明線框的寬度等于磁場的寬度,即為:D=0.40m ⑧
線框在減速為零時,有:mgsinθ=μmgcosθ
所以線框不會下滑,設(shè)線框穿過磁場的時間為t,則:
t=$\frac{2D}{v}$…⑨
Q=I2Rt…⑩
聯(lián)解④⑤⑥代人數(shù)據(jù)得:Q=0.4J…(11)
答:(1)線框受到的拉力F的大小為1.5N;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為0.50T;
(3)線框在斜面上運(yùn)動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q為0.4J.
點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要根據(jù)速度圖象,分析線框的運(yùn)動過程,并掌握平衡條件、牛頓第二定律等力學(xué)規(guī)律與電磁感應(yīng)規(guī)律,綜合性較強(qiáng).
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 甲、乙串聯(lián)時,加在乙上的電壓較大 | B. | 甲、乙并聯(lián)時,通過甲的電流較大 | ||
C. | 甲、乙串聯(lián)時,甲消耗的功率較大 | D. | 甲、乙并聯(lián)時,乙消耗的功率較大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 布朗運(yùn)動反映的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 | |
B. | 分子間的作用力跟分子間的距離r有關(guān),當(dāng)r>r0時,分子間是引力;當(dāng)r<r0時,分子間是斥力;當(dāng)r=r0時,分子間既無引力也無斥力 | |
C. | 在改變物體內(nèi)能時,做功與熱傳遞的效果是不同的 | |
D. | 氣體對容器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對器壁的碰撞作用產(chǎn)生的,等于單位時間內(nèi)作用在單位面積上的沖量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定重合 | |
B. | 低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于7.9km/s | |
C. | 地球同步衛(wèi)星比低軌衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期大 | |
D. | 低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星,可能具有相同的角速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電源a的電動勢較大 | |
B. | 電源b的內(nèi)阻較大 | |
C. | R接到a電源上時電源的輸出功率較大,但電源效率較低 | |
D. | R接到a電源上時電阻的發(fā)熱功率較大,電源效率也較高 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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