【題目】質(zhì)量為m,電阻率為p,橫截面為A的均勻薄金屬條圍成邊長為x的閉合正方形框abb′a′.如圖所示,金屬方框置于磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行.設(shè)勻強(qiáng)磁場僅存在于兩個(gè)相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計(jì),可認(rèn)為方框的a a′邊和b b′邊都處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.方框從靜止開始釋放,其平面在下落過程中保持水平(不計(jì)空氣阻力,導(dǎo)體的電阻R=,其中ρ為導(dǎo)體的電阻率,L為導(dǎo)體的長度,S為導(dǎo)體的橫截面.)

(1)請判斷圖2中感應(yīng)電流的方向;

(2)若方框未到底端前速度已達(dá)最大,求方框的最大速度vm;

(3)當(dāng)方框下落的加速度為g時(shí),求方框的發(fā)熱功率P.

【答案】(1)順時(shí)針方向(2)(3)

【解析】

1)根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向;

2)當(dāng)重力與安培力平衡時(shí),速度最大;

3)根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合安培力公式求出感應(yīng)電流的大小,根據(jù)電阻定律求出電阻的大小,結(jié)合發(fā)熱功率公式求出方框的發(fā)熱功率;

1)由右手定則可知:圖2中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向;

2)安培力為:,當(dāng)加速度為零時(shí),速度最大,則有:

根據(jù)電阻定律得: ,

解得最大速度為:

3)安培力為:,根據(jù)牛頓第二定律得:
解得:,
根據(jù)電阻定律得:

則方框的發(fā)熱功率為:

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,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線。曲線Ⅲ與直線ⅠⅡ相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說法正確的是( 。

A. 電源1與電源2的內(nèi)阻之比是

B. 電源1與電源2的電動(dòng)勢之比是

C. 在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是

D. 在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在高度差h0.5m的平行虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.5T,方向垂直于豎直平面向里.正方形線框abcd,其質(zhì)量為m0.1kg,邊長為L0.5m,電阻為R0.5Ω,線框平面與豎直平面平行.線框靜止在位置I時(shí),cd邊與磁場的下邊緣有一段距離,現(xiàn)用一豎直向上的恒力F4.0N向上拉動(dòng)線框,使線框從位置無初速的向上運(yùn)動(dòng),并穿過磁場區(qū)域,最后到達(dá)位置ab邊剛好出磁場).線框平面在運(yùn)動(dòng)過程中始終在豎直平面內(nèi),且cd邊保持水平.設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線框恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng).求:

(1)線框進(jìn)入磁場前與磁場下邊界的距離H

(2)線框從位置運(yùn)動(dòng)到位置的過程中,恒力F做的功及線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平軌道左端與長 的水平傳送帶相接,傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)的速度。輕彈簧右端固定在光滑水平軌道上,彈簧處于自然狀態(tài),F(xiàn)用質(zhì)量 的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后由靜止釋放,到達(dá)水平傳送帶左端 點(diǎn)后,立即沿切線進(jìn)入豎直固定的光滑半圓軌道最高點(diǎn)并恰好做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)圓周最低點(diǎn) 后滑上質(zhì)量為 的長木板上,豎直半圓軌道的半徑,物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù),物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)。取。求:

(1)物塊到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度 的大小。

(2)彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能。

(3)若長木塊與水平地面間動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí),要使小物塊恰好不會從長木板上掉下,木板長度的范圍是多少(設(shè)最大靜動(dòng)摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的圖象,根據(jù)圖象可知

A. 此感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為e=200sin(0.02t)V

B. 此感應(yīng)電動(dòng)勢的解時(shí)表達(dá)式為e=200sin(5Oπt)V

C. t=0.01s時(shí),穿過線圈的磁通量為零

D. t=0.02s時(shí),穿過線圈的磁通量的變化率為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,從A點(diǎn)以V0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高靜止在光滑水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。求:

1)水平拋出速度V0?

2)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。將彈簧放置在水平桌面上左端固定右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的A、B位置各安裝一個(gè)光電門。讓帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置C,由靜止釋放滑塊,與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從AB所用的時(shí)間t。改變光電門B的位置進(jìn)行多次測量,每次都使滑塊從同一位置由C靜止釋放并用米尺測量AB之間的距離x。記下相應(yīng)的t值,所得數(shù)據(jù)如下表所示。

(1)根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)空格處應(yīng)填___________;

(2)請?jiān)趫D(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出t圖線;______

(3)由所畫出的t圖線可得出滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________(重力加速度大小g=9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字)

(4)若保持光電門B的位置不變改變,光電門A的位置重,復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。圖中作出的t圖線可能正確的是__________

A B、

C D、

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的小球在光滑的水平面上以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)受到水平方向恒力F作用,速度先減小后增大,其最小值為,由此可以判斷( )

A. 質(zhì)點(diǎn)受力F作用后一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 質(zhì)點(diǎn)受力F作用后可能做圓周運(yùn)動(dòng)

C. t=0時(shí)恒力F與速度方向間的夾角為60°

D. 時(shí),質(zhì)點(diǎn)速度最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的電路測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,圖中兩個(gè)電流表相同,定值電阻阻值為R0.

1)電路中R0的作用為___________

2)閉合電鍵S1之前,先將電阻箱接入電路的阻值調(diào)到________(填最大最小,閉合電鍵S1,再閉合電鍵S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)較大(接近滿偏),讀出電流值I0,讀出這時(shí)電阻箱的阻值R1;斷開電鍵S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表A2的示數(shù)再次為I0,讀出這時(shí)電阻箱的阻值R2,則電流表A1的阻值為_______

3)閉合電鍵S3,依次調(diào)大電阻箱的阻值,記錄每次調(diào)節(jié)后電阻箱的阻值R,并記錄每次調(diào)節(jié)后電流表A1的示數(shù)I,根據(jù)記錄的R、I,作出IR-I圖象,則圖象可能是______.

4)若根據(jù)記錄的R、I,作出-R圖象,通過對圖象的處理,得到圖象與縱軸的截距為a,圖象的斜率為b,則電源的電動(dòng)勢E=______,電源的內(nèi)阻r=______。

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