(10分)如圖所示,在高度差h=0.5 m的平行虛線范圍內(nèi),有磁感強(qiáng)度B=0.5 T、方向垂直于豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場,正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1 kg、邊長L=0.5 m、電阻R=0.5,線框平面與豎直平面平行,靜止在位置“I”時,cd邊跟磁場下邊緣有一段距離。現(xiàn)用一豎直向上的恒力F=4.0 N向上提線框,該框由位置“I”無初速度開始向上運(yùn)動,穿過磁場區(qū),最后到達(dá)位置“II”(ab邊恰好出磁場),線框平面在運(yùn)動中保持與磁場方向垂直,且cd邊保持水平。設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時,線框恰好開始做勻速運(yùn)動。g取10 ,求:

(1)線框進(jìn)入磁場前距磁場下邊界的距離H;

(2)線框由位置“I”到位置“II”的過程中,恒力F做的功是多少?線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量又是多少?

(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)在恒力作用下,線圈開始向上做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)線圈的加速度為,據(jù)牛頓第二定律有:

解得(1分)

從線圈進(jìn)入磁場開始做勻速運(yùn)動,速度為,則:

邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為(1分)

線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為(1分)

線框所受的安培力為(1分)

因線框做勻速運(yùn)動,則有(1分)

聯(lián)立上述幾式,可解得m/s(1分)

解得m(1分)

(2)恒力F做的功J(1分)

邊進(jìn)入磁場到邊離開磁場的過程中,拉力所做的功等于線框增加的重力勢能和產(chǎn)生的熱量Q,即

(1分)

解得:(1分)

考點(diǎn):功能關(guān)系,動能定理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東省淄博市高二期末考試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

用多用電表的歐姆擋測量一未知電阻的阻值,若將選擇倍率的旋鈕撥至“×100Ω”的擋時,測量時指針停在刻度盤0Ω附近處,為了提高測量的精確性,有下列可供選擇的步驟:

A.將兩根表筆短接.

B.將選擇開關(guān)撥至“×1kΩ”擋.

C.將選擇開關(guān)撥至“×10Ω”擋.

D.將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端,記下讀數(shù).

E.調(diào)節(jié)調(diào)0電阻,使指針停在0Ω刻度線上.

F.將選擇開關(guān)撥至交流電壓最高擋上.

請你選出正確合理的步驟______________________________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年寧夏銀川市高三上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端,彈簧與斜面平行,帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))固定在絕緣斜面上的點(diǎn),且在通過彈簧中心的直線上,F(xiàn)將與大小相同,帶電性也相同的小球,從直線上的點(diǎn)由靜止釋放,若兩小球可視為點(diǎn)電荷。在小球與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中,下列說法中正確的是

A.小球的速度一定先增大后減小

B.小球的機(jī)械能一直在減少

C.小球速度最大時所受彈簧彈力和庫侖力的合力為零

D.小球與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江西宜春市四校高三第一次聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

圖甲是利用打點(diǎn)計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖.小車拖著紙帶在斜面上下滑時,打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開始運(yùn)動時打出的點(diǎn),設(shè)小車在斜面上運(yùn)動時所受阻力恒定.

(1)已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz,由紙帶分析可知小車下滑的加速度a= m/s2,打E點(diǎn)時小車速度vE= m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,可運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律或動能定理求解,現(xiàn)要求必須用牛頓運(yùn)動定律求解,除知道小車下滑的加速度a、小車質(zhì)量m、重力加速度g、斜面的長度L外,利用米尺、三角板還需要測量的物理量 ,阻力的表達(dá)式(用字母表示) 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江西宜春市四校高三第一次聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,A、B、C、D四個人做雜技表演,B站在A的肩上,雙手拉著C和D,A撐開雙手水平支持著C和D.若四個人的質(zhì)量均為m,他們的臂長相等,重力加速度為g,不計A手掌與C、D身體間的摩擦.下列結(jié)論錯誤的是( )

A. A受到地面支持力為4mg

B. B受到A的支持力為3mg

C. B受到C的拉力約為mg

D. C受到A的推力約為mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年北京東城區(qū)示范校高三上期綜合能力測試物理卷(解析版) 題型:選擇題

在長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生勻強(qiáng)電場。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子受電場力作用先做加速運(yùn)動,然后與陽離子碰撞而減速,如此往復(fù)……所以,我們通常將自由電子的這種運(yùn)動簡化成速率為v(不隨時間變化)的定向運(yùn)動。已知阻礙電子運(yùn)動的阻力大小與電子定向移動的速率v成正比,即是常數(shù)),則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年北京東城區(qū)示范校高三上期綜合能力測試物理卷(解析版) 題型:選擇題

有一顆與地球同步靜止軌道衛(wèi)星在同一軌道平面的人造地球衛(wèi)星,自西向東繞地球運(yùn)行。已知它的運(yùn)行半徑為同步軌道半徑的四分之一,地球自轉(zhuǎn)周期為,則該衛(wèi)星需要相隔多長時間才在赤道上同一城市的正上方再次出現(xiàn)( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東滕州三中高二上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動勢,r為電源的內(nèi)電阻,以下說法中不正確的是

A.當(dāng)R2=Rl + r時,R2上獲得最大功率

B.當(dāng)Rl=R2 + r時,Rl上獲得最大功率

C.當(dāng)R2=0時Rl上獲得功率一定最大

D.當(dāng)R2=0時,電源的輸出功率可能最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年廣東省肇慶市高二上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:計算題

如下圖所示,勻強(qiáng)電場中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個直角三角形,把電荷量C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動到B點(diǎn),電場力做功J,再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)電荷克服電場力做功J.取B點(diǎn)電勢為零,求A、C兩點(diǎn)的電勢及場強(qiáng)方向.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案