【題目】如圖1所示,匝正方形線框用細(xì)線懸掛于天花板上且處于靜止?fàn)顟B(tài),線框平面在紙面內(nèi),線框的邊長為,總電阻為,線框的下半部分(總面積的一半)處于垂直紙面向里的有界勻強磁場,磁場的上、下邊界之間的距離為(),磁場的磁感應(yīng)強度按照圖2變化,時刻,懸線的拉力恰好為零,圖中的已知。在時刻剪斷細(xì)線,線框剛要完全穿過磁場時,加速度為零,線框在穿過磁場的過程中始終在紙面里,且不發(fā)生轉(zhuǎn)動,重力加速度為,求
(1)線框的總質(zhì)量?
(2)~時間內(nèi),通過某一匝線框截面的電荷量?
(3)線框穿過磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:當(dāng)磁感應(yīng)強度均勻增大時,線圈中有感應(yīng)電流,受到向上的安培力,由題設(shè)懸線的拉力為零,則安培力等于重力,t0之后,由于磁場變?yōu)楹愣,線圈在勻強磁場中加速下降,全部進(jìn)入磁場后以g 的加速度加速,下邊緣離開磁場時,由于線框上邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,線框受安培力,當(dāng)安培力變化到與重力相等時,加速度為零;至于焦耳熱要用到能量守恒定律進(jìn)行計算。
(1) 0-t0這段時間內(nèi),感應(yīng)電動勢為:
感應(yīng)電流為:
由題意懸線拉力為零,即所受的安培力為:
聯(lián)立解得:
(2)過橫截面積的電荷量:
產(chǎn)生的平均感應(yīng)電流為:
所以通過一匝線框橫截面的電荷量為:
(3)設(shè)剛完全穿出來時速度為v,線框的上邊緣離開磁場時加速度為零,則此刻有重力等于安培力:
產(chǎn)生的感應(yīng)電流為:
穿過磁場過程中根據(jù)動能定理:
其中
克服安培力做的功:
聯(lián)立解得:
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【題目】如圖所示,兩個板長均為L的平板電極,平行正對放置,兩極板相距為d,極板之間的電勢差為U,板間電場可以認(rèn)為是勻強電場。一個帶電粒子(質(zhì)量為m,電荷量為+q)從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間,到達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板邊緣。忽略重力和空氣阻力的影響。求:
(1)該粒子的初速度v0的大小。
(2)該粒子落到下極板時的末動能Ek的大小。
(3)若使粒子打在下極板的中間位置,粒子射入兩極板的初速度應(yīng)為多少。
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【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸的距離為,b與轉(zhuǎn)軸的距離為.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍,重力加速度大小為.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是( )
A. b一定比a先開始滑動
B. a、b所受的摩擦力始終相等
C. 是b開始滑動的臨界角速度
D. 當(dāng)時,a所受摩擦力的大小為
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【題目】用如圖(甲)所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值,其中Rx為待測電阻,R為電阻箱,S為單刀雙擲開關(guān),R0為定值電阻.某同學(xué)用該電路進(jìn)行實驗
(1)請將下列實驗步驟補充完整:
①.根據(jù)電路圖,連接實物,將電阻箱的阻值調(diào)至最大.
②.____________________________________
③.____________________________________
④.讀出電阻箱的讀數(shù)
(2)若電阻箱的示數(shù)如圖(乙)所示,則它的示數(shù)為_______Ω.若已知R0的阻值為10 Ω,則待測電阻的阻值為_______Ω.
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【題目】2018年10月28日,霍邱二中第三十六屆田徑運動會在我校標(biāo)準(zhǔn)化操場上隆重開幕,李思思同學(xué)在400m跑中獲得第一名,這是因為他在比賽中( )
A.平均速度最大B.平均速率最大
C.撞線時的瞬時速度最大D.任意時刻的瞬時速度都比別人的大
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【題目】如圖所示,為表面粗糙的傾斜放置的長直軌道,軌道底端與一半徑為的光滑半圓軌道平滑連接于點,另一完全相同的半圓軌道在點與對接,之間有一很小的縫隙,其中在同一豎直線上。在傾斜軌道上距離水平地面高為的處無初速度地釋放一小球(小球可視為質(zhì)點,其直徑略小于狹縫),則小球能沿軌道運動,且從點飛出,落地點與點的間距為。已知小球的質(zhì)量為, 求
(1)小球在點時的速度大?
(2)小球運動到點時對軌道的壓力大?
(3)整個運動過程中克服摩擦力所做的功?
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【題目】A、B兩物體均做勻變速直線運動,A的加速度a1=1.0 m/s2,B的加速度a2=-2.0m/s2,根據(jù)這些條件做出的以下判斷,其中正確的是 ( )
A.B的加速度大于A的加速度
B.A做的是勻加速運動,B做的是勻減速運動
C.任意時刻兩個物體的速度都不可能為零
D.兩個物體的運動方向一定相反
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【題目】如圖所示,一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷.一光滑細(xì)桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過圓環(huán),桿上套有帶正電的小球,現(xiàn)使小球從a點由靜止釋放,并開始計時,后經(jīng)過b、c兩點,運動過程中的v-t圖 如圖乙所示.下列說法正確的是
A. 帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強為零
B. a點場強大于b點場強
C. 電勢差
D. 小球由b到c的過程中平均速度大于0.55m/s
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【題目】物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如下圖所示,則這兩個物體的運動情況是( )
A. 甲在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零
B. 甲在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m
C. 乙在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零
D. 乙在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m
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