(09年揭陽市期末)(17分)如圖甲所示,一邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個(gè)裝置處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平拉力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如乙圖所示,在金屬線框被拉出磁場的過程中。

⑴求通過線框?qū)Ь截面的電量及線框的電阻;

⑵寫出水平拉力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;

⑶已知在這5s內(nèi)拉力F做功1.92J,那么在此過程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

解析: ⑴根據(jù)q =t,由It圖象得:q =1.25C ………………………………(2分)

 

  又根據(jù)    ……………………………………………(2分)

 

  得R = 4Ω …………………………………………………………………………(2分)

 

⑵由電流圖像可知,感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律:I=0.1t  ……………………(1分)

 

由感應(yīng)電流,可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的,

 

(2分)

 

線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a = 0.2m/s2   ………………………………(1分)

 

線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),  ………(1分)

 

得力F=(0.2 t+0.1)N  ………………………………………………………(2分)

 

t=5s時(shí),線框從磁場中拉出時(shí)的速度v5 = at =1m/s  ………………………(2分)

 

線框中產(chǎn)生的焦耳熱J ……………………………(2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模) (18分)如圖所示,線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈,在傳送帶的左端線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上,經(jīng)過一段時(shí)間,達(dá)到與傳送帶相同的速度v后,線圈與傳送帶始終相對靜止,并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,已知當(dāng)一個(gè)線圈剛好開始勻速度運(yùn)動(dòng)時(shí),下一個(gè)線圈恰好放在傳送帶上,線圈勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),每兩個(gè)線圈間保持距離L不變,勻強(qiáng)磁場的寬度為3L,求:

(1)每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q;

    (2)在某個(gè)線圈加速的過程中,線圈通過的距離s1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離s2之比;

       (3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈,電動(dòng)機(jī)所消耗的電能E(不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗);

     (4)傳送帶傳送線圈的總功率P.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年清華附中模擬)(10分)一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上,現(xiàn)在對物塊施加一個(gè)大小為F的水平恒力,使物塊從靜止開始向右移動(dòng)距離s后立即撤去F.物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m .求:

   

 。1)撤去F時(shí),物塊的速度大。

  (2)撤去F后,物塊還能滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年江西重點(diǎn)中學(xué)一模)(10分)如圖所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的長金屬導(dǎo)軌,它們的間距相等,均為L=30cm.長為3L、電阻為R=0.3 的金屬棒可緊貼四導(dǎo)軌,沿導(dǎo)軌方向無摩擦的運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)軌MN、PQ的左端連接有阻值為Ro=0.1的電阻,在金屬導(dǎo)軌FI、HJ的右端連接有一對水平放置、間距為d=18 m的平行金屬板.除該金屬板外,整套裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.4T.用~適當(dāng)?shù)睦κ菇饘侔粢运俾蕍=5m/s向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬板間一帶電微粒恰好懸浮在兩板的正中央.取g=l0m/s2,求:

(1)帶電微粒的比荷:

(2)為維持金屬棒的勻速運(yùn)動(dòng),加在金屬棒上的拉力的功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年太原市調(diào)研)(14分)如圖所示,半徑分別為R和r(R>r)的兩光滑圓軌道固定在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連,在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個(gè)小球夾住,  但不拴接。已知a,b的質(zhì)量分別為ma和mb且ma=2mb,同時(shí)釋放兩小球,a、b兩球都能通過各自軌道的最高點(diǎn),則彈簧在釋放前至少應(yīng)具有多大的彈性勢能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年太原市調(diào)研)(14分)如圖所示,物塊A的質(zhì)量為M,物塊B、C的質(zhì)量都是m,并都可看作質(zhì)點(diǎn),且m< M<2。三物塊用細(xì)線通過滑輪連接,物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離都是L。現(xiàn)將物塊A下方的細(xì)線剪斷,若物塊A距滑輪足夠遠(yuǎn)且不計(jì)空氣及摩擦阻力。求:
         (1)物塊A上升時(shí)的最大速度。

(2)物塊A上升的最大高度。

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