(9分)如下圖所示,線圈abcd每邊長(zhǎng)l=0.20 m,線圈質(zhì)量m1=0.10 kg,電阻R=0.10 Ω ,砝碼質(zhì)量m2=0.14 kg.線圈上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,方向垂直線圈平面向里,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h=l=0.20 m.砝碼從某一位置下降,使ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始做勻速運(yùn)動(dòng).求線圈做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小.

v=4 m/s

解析試題分析:該題的研究對(duì)象為線圈,線圈在勻速上升時(shí)受到的安培力F、繩子的拉力F和重力m1g相互平衡,
即F=F+m1g ①   (2分)
砝碼受力也平衡F=m2g ② (1分)
線圈勻速上升,在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流
I=Blv/R   ③  (2分)
因此線圈受到向下的安培力F=BI l  ④   (2分)
代入數(shù)據(jù)解得:v=4 m/s ⑤ (2分)
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用,安培力的求解

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:填空題

質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上,且處在與小球所在平面平行、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。當(dāng)小球A靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向成30°角,已知此電場(chǎng)方向恰使小球受到的電場(chǎng)力最小,則場(chǎng)強(qiáng)E的方向應(yīng)與豎直方向成___   _度角,小球所帶的電量應(yīng)為____   _。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖1所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì)),MP和NP長(zhǎng)度均為2.5m,MN連線水平,長(zhǎng)為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD,長(zhǎng)度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω,在拉力F的作用下,從MN處以恒定的速度v=1m/s,在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)。g取10m/s2。

(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到處電勢(shì)差
(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式,并在圖2中畫出F-x關(guān)系圖象;
(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi),電阻為R、質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l 的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直. 在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成、并垂直于ab的勻強(qiáng)磁場(chǎng);傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為,桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因素為. ab桿在水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)cd剛要滑動(dòng)時(shí)ab恰達(dá)到最大速度 . (=、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).求:

(1)此時(shí)桿cd中的電流大;
(2)桿ab的最大速度;
(3)若此過程中流過桿ab的電量為,則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變,當(dāng)θ=30°時(shí),可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng),隨著θ的改變,小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化,重力加速度g=10m/s2。(結(jié)果可用根號(hào)表示)

(1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)當(dāng)θ角滿足什么條件時(shí),小物塊沿木板滑行的距離最小,并求出此最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻不計(jì)的電源,滑軌間距為L(zhǎng)=0.1m,將一個(gè)質(zhì)量為m=0.03 kg,電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,求滑軌周圍空間的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。(重力加速度取g=10 m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(13)如圖所示,電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì).水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng)。在A板的左端且非?拷鼧O板A的位置,有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間.(重力加速度用g表示)則:

(1)若使液滴能沿v0方向射出電場(chǎng),電動(dòng)勢(shì)E1應(yīng)為多大?
(2)若使液滴能從B板右端邊緣射出電場(chǎng),電動(dòng)勢(shì)E2應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示為一個(gè)等腰三角形斜面,底角為θ=37°,左右兩側(cè)斜面均粗糙,頂點(diǎn)c上安裝有一個(gè)光滑的定滑輪,F(xiàn)在ac面上放一個(gè)重為10N的物體A,物體A和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.3,為使物體A在斜面ac上作勻速運(yùn)動(dòng),需通過一根細(xì)繩栓接一個(gè)物體B放在bc面上,物體B 與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2。試求物體B的重力大小應(yīng)為多大?(已知繩子與相應(yīng)的斜面平行)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m=1 kg的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時(shí)無能量損失),傳送帶的運(yùn)行速度為v0=3 m/s,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4 m;今將水平力撤去,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,取g=10 m/s2,

求:(1)水平作用力F的大小;(2)滑塊下滑的高度;

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