精英家教網(wǎng)如圖所示,細(xì)繩繞過(guò)輕滑輪連接著邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框A1和物塊A2,線框A1的電阻R,質(zhì)量為M,物塊A2的質(zhì)量為m(M>m),兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的高度也為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,方向水平且與線框平面垂直.線框ab邊距磁場(chǎng)邊界
高度為h.開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài),把它們由靜止釋放,ab邊剛好穿過(guò)兩 磁場(chǎng)的分界線CC′進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)繩與骨輪間的摩擦.求:
(1)ab邊剛進(jìn)入Ⅰ時(shí)線框A1的速度v1的大。
(2)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后線框A1的速度v2的大。
分析:(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,對(duì)線框和物塊組成的系統(tǒng),由機(jī)械能守恒定律求解.
(2)ab邊剛穿過(guò)兩磁場(chǎng)的分界線cc′進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng),合力為零,根據(jù)平衡條件和安培力公式,求出線框的速度v.
解答:解:(1)由機(jī)械能守恒定律得:Mgh-mgh=
1
2
(M+m)
v
2
1
    ①
解得v1=
2(M-m)gh
M+m
           ②
(2)設(shè)線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)速度為v2,則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):
E=2BLv2
線框中的電流I=
E
R
=
2BLv2
R
                ④
線框受到的安培力F=2IBL=
4B2L2v2
R
         ⑤
設(shè)繩對(duì)A1、A2的拉力大小為T(mén),則:
對(duì)A1:T+F=Mg                           ⑥
對(duì)A2:T=mg                ⑦
聯(lián)立⑤⑥⑦解得:v2=
(M-m)Rg
4B2L2

答:(1)ab邊剛進(jìn)入Ⅰ時(shí)線框A1的速度v1的大小是
2(M-m)gh
M+m
;
(2)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后線框A1的速度v2的大小是
(M-m)Rg
4B2L2
點(diǎn)評(píng):本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題,安培力的計(jì)算是關(guān)鍵,考查了電磁感應(yīng)、機(jī)械能守恒定律、平衡條件等知識(shí)綜合應(yīng)用和分析能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪分別與物塊A、B相連,細(xì)繩處于伸直狀態(tài),物塊A、B的質(zhì)量分別為mA=2kg和mB=4kg,物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊B距地面的高度h=0.75m.桌面上部分的繩足夠長(zhǎng).現(xiàn)將物塊B從h高處由靜止輕輕釋放,g取10m/s2
求:(1)B落地前后,A物體沿桌面滑行的加速度a1和a2;
(2)物體A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直方向上A、B物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A物體固定在水平地面上,B、C兩物體通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪相連,C物體放在固定的光滑斜面上,斜面傾角為30.用手拿住C物體,使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行,已知B的質(zhì)量為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦力不計(jì),開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),釋放C物體后它沿斜面下滑,斜面足夠長(zhǎng),求:
(1)求釋放C物體瞬間彈簧壓縮的長(zhǎng)度和C物體的加速度;
(2)B物體的最大速度.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在一靜止小車上有一水平橫桿AB,可繞過(guò)中點(diǎn)O的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),A端用細(xì)繩掛一重物,B端用一豎直輕彈簧連于車上,當(dāng)小車在恒力作用下沿水平面向右以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),重物相對(duì)于小車靜止時(shí),與小車靜止時(shí)相比懸掛重物的細(xì)繩張力大小將
 
,彈簧的伸長(zhǎng)量將
 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪分別與物塊A、B相連,細(xì)繩處于伸直狀態(tài),物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=8kg和mB=2kg,物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,物塊B距地面的高度h=0.15m.桌面上部分的繩子足夠長(zhǎng).現(xiàn)將物塊B從h高處由靜止釋放,直到A停止運(yùn)動(dòng).(g取10m/s2)求:
(1)A在桌面上運(yùn)動(dòng)的距離;
(2)A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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