【題目】如圖所示,水平傳送帶上放置n個(gè)相同的正方形閉合導(dǎo)線圈,每個(gè)線圈的質(zhì)量均為m,電阻均為R,邊長(zhǎng)均為L,線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,線圈與傳送帶共同以速度外勻速向右運(yùn)動(dòng)。MNPQ為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,平行間距為dLd),速度v0方向與MN垂直。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下。當(dāng)線圈右側(cè)邊進(jìn)入磁場(chǎng)邊界PQ時(shí)與傳送帶發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),線圈的右側(cè)邊經(jīng)過(guò)邊界時(shí)又恰好與傳送帶的速度相同。設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng), 且線框在傳送帶上始終保持右側(cè)邊平行于磁場(chǎng)邊界。已知重力加速度為g,線圈間不會(huì)相碰。求:

1)線圈的右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈的加速度大。

2)線圈右側(cè)邊從MN運(yùn)動(dòng)到PQ經(jīng)過(guò)的時(shí)間t;

3n個(gè)線圈均通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域到恢復(fù)和傳送帶共速,線圈釋放的焦耳熱。

【答案】1-μg方向向左;(2;(32nμmgd

【解析】

1)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng),由法拉第電磁感應(yīng)定律:

E=BLv0

根據(jù)閉合電路歐姆定律:

I=

所以安培力

F=

根據(jù)牛頓第二定律:

F-μmg=ma.

所以

a=-μg方向向左

2 )根據(jù)動(dòng)量定理,對(duì)線圈:

μmgt -I=0.

其中安培力的沖量:

I= Ft′=BL·t′=BLq

q=.

綜上解得

t=.

3)自線圈進(jìn)入磁場(chǎng)到線圈右側(cè)邊界到達(dá)PQ過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理

μmgd-W=0.

所以克服安培力做功

W=μmgd

線圈離開磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況和進(jìn)入磁場(chǎng)相同,

W′=μmgd

所以

Q=2nμmgd

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】貨車A正在公路上以20 m/s的速度勻速行駛,因疲勞駕駛,司機(jī)注意力不集中,當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方有一輛靜止的轎車B時(shí),兩車距離僅有75 m。

1)若此時(shí)轎車B立即以2 m/s2的加速度啟動(dòng),通過(guò)計(jì)算判斷:如果貨車A司機(jī)沒(méi)有剎車,是否會(huì)撞上轎車B;若不相撞,求兩車相距最近的距離;若相撞,求出從貨車A發(fā)現(xiàn)轎車B開始到撞上轎車B的時(shí)間。

2)若貨車A司機(jī)發(fā)現(xiàn)轎車B時(shí)立即剎車(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s2(兩車均視為質(zhì)點(diǎn)),為了避免碰撞,在貨車A剎車的同時(shí),轎車B立即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間),問(wèn):轎車B加速度至少多大才能避免相撞。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】蹦極是一項(xiàng)刺激的戶外活動(dòng)。某跳躍者在一次蹦極中離開踏板自由下落至第一次到達(dá)最低點(diǎn)的v—t圖像如圖,已知蹦極者質(zhì)量為60kg,最大速度為55m/s,0—5.0sv—t圖為直線,5.0—7.0s為曲線,忽略空氣阻力,重力加速度為10m/s2。則蹦極繩自拉直到人第一次到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程中受到的平均沖力大小為

A. 2100 NB. 1500N

C. 840 ND. 600 N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,分別為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界和下邊界,邊界夾角45°,磁場(chǎng)方向豎直向下,均勻材料制成的單匝長(zhǎng)方形閉合線圈ABCD,放置在水平面上,邊長(zhǎng)AB=2AD=2L,線圈總電阻為R。使線圈以平行邊界PQ向左的速度v0勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中邊框與磁場(chǎng)邊界交點(diǎn)分別計(jì)為MN。DN重合為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列表示線圈內(nèi)電流強(qiáng)度i與時(shí)間t的變化圖象、MN兩點(diǎn)電勢(shì)差U與時(shí)間t變化的圖象可能正確的是

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)高H=1.5、內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸固定在水平面上,橫截面積S=0.01m2、質(zhì)量可忽略的活塞封閉了 一定質(zhì)量的理想氣體。外界溫度為300K時(shí),缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1=1.0×105Pa,氣柱長(zhǎng)L0=0.6m。大氣壓強(qiáng)恒為p0=1.0×105Pa,F(xiàn)用力緩慢向上拉動(dòng)活塞。

1)當(dāng)F=500N時(shí),氣柱的長(zhǎng)度。

2)保持拉力F=500N不變,當(dāng)外界溫度為多少時(shí),可以恰好把活塞拉出?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一簡(jiǎn)諧橫波以2m/s的速度沿x軸正方向傳播,從原點(diǎn)O處的波源開始振動(dòng)計(jì)時(shí)(t=0),其振動(dòng)圖象如圖所示,平衡位置在x=10m處有一質(zhì)點(diǎn)M。質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)的方向沿y____ (選填“正”或“負(fù)”)方向;質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)時(shí)波源位于____(選填“波峰”“波谷”或“平衡位置”);t=____s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M第一次出現(xiàn)在波谷。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)半徑為R,折射率為的透明玻璃半球體,O為球心,軸線OA水平且與半球體的左邊界垂直,位于軸線上O點(diǎn)左側(cè)處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OA夾角θ=60°的光線射向半球體;已知光在真空中傳播的速度為c.求:

①光線第一次從玻璃半球體出射的方向與SA的夾角;

②光線在玻璃半球體內(nèi)傳播的時(shí)間.(不考慮光線在玻璃半球中反射時(shí)間)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí),安裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,讓刻度尺的零刻度線與彈簧上端平齊。

1)在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1,此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(分度值是1 mm)上位置的放大圖如圖所示,可讀出彈簧的長(zhǎng)度l1=___cm。

2)在彈性限度內(nèi),在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2l3、l4l5。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)掛3個(gè)鉤碼時(shí),彈簧長(zhǎng)度為24.95 cm。已知單個(gè)鉤碼質(zhì)量是50 g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2,據(jù)此小明計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)為___N/m。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

3)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有考慮到彈簧的自重,對(duì)彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響___(沒(méi)有”)。

4)小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)小明僅用這兩組數(shù)據(jù)計(jì)算出的結(jié)果與彈簧的標(biāo)稱值相差較大,請(qǐng)你幫助小紅提出更合理的數(shù)據(jù)處理方案:____________________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上,同時(shí)有一長(zhǎng)為R的細(xì)繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn),繩能承受的最大拉力為2mg.重力加速度的大小為g,當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是

A. 圓環(huán)角速度ω小于時(shí),小球受到2個(gè)力的作用

B. 圓環(huán)角速度ω等于時(shí),細(xì)繩恰好伸直

C. 圓環(huán)角速度ω等于2時(shí),細(xì)繩將斷裂

D. 圓環(huán)角速度ω大于時(shí),小球受到2個(gè)力的作用

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