【題目】如圖甲所示,一邊長(zhǎng)L1m、質(zhì)量m5 kg的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合,在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)5 s線框被拉出磁場(chǎng),測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.在金屬線框被拉出的過(guò)程中

(1)求通過(guò)線框截面的電荷量及線框的電阻;

(2)試判斷線框做什么運(yùn)動(dòng)并速度v隨時(shí)間t變化的表達(dá)式;

(3)寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;

(4)已知在這5 s內(nèi)力F做功1.4 J,那么在此過(guò)程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

【答案】(1) 8 Ω. (2) F(t0.4)N. (3)1J

【解析】(1)根據(jù)qΔt,由It圖象得:q1.25 C

又根據(jù) R8 Ω.

(2)由電流圖象可知,感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律:I0.1 t(A)

由感應(yīng)電流,可得金屬線框的速度隨時(shí)間也是線性變化的,v0.08t(m/s)

線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a0.08 m/s2

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

所以水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式為F(t0.4)N.

(3)當(dāng)t5 s時(shí),線框從磁場(chǎng)中拉出時(shí)的速度

v5at0.4m/s

線框中產(chǎn)生的焦耳熱為QWmv521J.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度P的最終速度;

2此過(guò)程中彈簧最大壓縮量和相應(yīng)的彈性勢(shì)能Ep。

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【題目】圖中給出一段“S”形單行盤山公路的示意圖,彎道1、彎道2可看作兩個(gè)不同水平面上的圓弧,圓心分別為O1、O2,彎道中心線半徑分別為r110 m、r220 m彎道2比彎道1h12 m,有一直道與兩彎道圓弧相切質(zhì)量m1 200 kg的汽車通過(guò)彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是車重的1.25行駛時(shí)要求汽車不打滑(sin 37°0.6,sin 53°0.8,g10 m/s2)

(1)求汽車沿彎道1中心線行駛時(shí)的最大速度v1

(2)汽車以v1進(jìn)入直道,P30 kW的恒定功率直線行駛了t8.0 s進(jìn)入彎道2,此時(shí)速度恰為通過(guò)彎道2中心線的最大速度求直道上除重力以外的阻力對(duì)汽車做的功;

(3)汽車從彎道1A點(diǎn)進(jìn)入,從同一直徑上的B點(diǎn)駛離,有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)會(huì)利用路面寬度用最短時(shí)間勻速安全通過(guò)彎道,設(shè)路寬d10 m,求此最短時(shí)間(AB兩點(diǎn)都在軌道的中心線上,計(jì)算時(shí)視汽車為質(zhì)點(diǎn) )

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C. a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G

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(2)探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)測(cè)量金屬絲直徑時(shí),螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖所示讀數(shù)是________ mm;若要測(cè)量該金屬絲的電阻率,還需要用到的測(cè)量?jī)x器有________________

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