一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-3kg,邊長L=0.1m的正方形線圈,電阻R=1Ω,從h1=5cm的高處靜止下落,然后進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示.當(dāng)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),正好做勻速運(yùn)動(dòng).如果線圈的下邊通過磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間△t=0.2s,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
1
1
T;磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2=
0.25
0.25
m (g取10m/s2
分析:線圈進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)后,受重力和安培力平衡,做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)受力平衡求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。圈下邊通過磁場(chǎng)的過程是先勻速,勻加速,求出勻加速運(yùn)動(dòng)的位移,即可求出磁場(chǎng)區(qū)域的高度.
解答:解:線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為:v=
2gh1
=
20×0.05
m/s=1m/s

進(jìn)入磁場(chǎng)受安培力和重力平衡,有mg=BIL.I=
BLv
R

  所以mg=
B2L2v
R
.得B=1T.
進(jìn)入磁場(chǎng)后先做勻速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=
L
v
=0.1s

所以勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=0.2-0.1s=0.1s
勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x=vt+
1
2
gt2=0.1+
1
2
×10×0.01m=0.15m

所以磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2=x+L=0.25m.
故本題答案為:1,0.25.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道線圈進(jìn)磁場(chǎng)的過程受重力和安培力平衡做勻速運(yùn)動(dòng).下邊穿越磁場(chǎng)的過程先做勻速運(yùn)動(dòng),再做勻加速運(yùn)動(dòng).
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:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直平面內(nèi),有一直角坐標(biāo)系xOy,在y軸及左側(cè)均無電場(chǎng),右側(cè)有斜向上與豎直方向成
π
4
角的勻強(qiáng)電場(chǎng),在坐標(biāo)原點(diǎn)O處,系一長度L=O.3m的絕緣細(xì)線,細(xì)線的另一端拴一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電荷量q=
2
×10-8C的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).當(dāng)小球靜止時(shí),小球與懸點(diǎn)O位于同一水平面上,g=10m/s2,則:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是多大?
(2)現(xiàn)給小球一個(gè)初速度,使它能沿逆時(shí)針方向做完整的圓周運(yùn)動(dòng),那么,小球的初速度至少要多大?
(3)如果細(xì)線能承受的最大拉力為9N,那么,小球沿逆時(shí)針方向能夠做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)最多是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長L=1m的兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置,兩板間距d=0.08m,一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-6kg、電荷量為q=-1.0×10-8C精英家教網(wǎng)的帶電小油滴,從兩板左側(cè)正央位置,以水平速度v0=10m/s射入,重力加速度g=m/s2
問:
(1)小油滴能否從兩金屬板間射出?
(2)若能,請(qǐng)計(jì)算射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離、速度偏向角;若不能,則在A、B兩極板上加電壓UAB滿足什么條件,小油滴才能從兩平行金屬板間射出?

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-11千克的物體靜止在足夠大的光滑水平地面上,從t=0開始,物體受到一個(gè)大小不變、方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示.已知F0=7.2牛,T=1×10-6秒.則:
(1)該物體在t=0至t=T期間,通過多少距離時(shí)速度第一次達(dá)到最大,最大速度為多少?
(2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D的坐標(biāo)系中繪出該物體在t=0至t=4T/3期間的v-t圖象.
(3)該物體運(yùn)動(dòng)位移大小等于15厘米,需要的時(shí)間為多少?
(4)該物體在運(yùn)動(dòng)位移大小等于15厘米過程中,水平力F對(duì)物體做功多少?
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(17分)一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-11千克的物體靜止在足夠大的光滑水平地面上,從t=0開始,物體受到一個(gè)大小不變、方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。已知F0=7.2牛,T=1×10-6秒。則:

(1)該物體在t=0至t= T期間,通過多少距離時(shí)速度第一次達(dá)到最大,最大速度為多少?

(2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D的坐標(biāo)系中繪出該物體在t=0至t= 4T/3期間的vt圖象。

(3)該物體運(yùn)動(dòng)位移大小等于15厘米,需要的時(shí)間為多少?

(4)該物體在運(yùn)動(dòng)位移大小等于15厘米過程中,水平力F對(duì)物體做功多少?

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