【題目】20分)

用密度為d、電阻率為、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框。如圖所示,金屬方框水平放在磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行。

設(shè)勻強磁場僅存在于相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計?烧J為方框的邊和邊都處在磁極之間,極間磁感應(yīng)強度大小為B。方框從靜止開始釋放,其平面在下落過程中保持水平(不計空氣阻力)。

1)求方框下落的最大速度vm(設(shè)磁場區(qū)域在數(shù)值方向足夠長);

2)當(dāng)方框下落的加速度為時,求方框的發(fā)熱功率P;

3)已知方框下落時間為t時,下落高度為h,其速度為vtvt<vm)。若在同一時間t內(nèi),方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同,求恒定電流I0的表達式。

【答案】1

2

3

【解析】1)方框質(zhì)量

方框電阻

方框下落速度為v時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電流

方框下落過程,受到重力G及安培力F

,方向豎直向下

,方向豎直向下

當(dāng)F=G時,方框達到最大速度,即v=vm

方框下落的最大速度

2)方框下落加速度為時,有

方框的發(fā)熱功率

3)根據(jù)能量守恒定律,有

解得恒定電流I0的表達式 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上直線O1O2兩側(cè)對稱固定放置兩根載有電流大小恒定、方向相同的平行長直導(dǎo)線.單匝正方形線圈從P位置以一初速度水平向右滑出,線圈到達Q位置速度為零.則(  )

A. O1O2左側(cè)的磁場方向垂直水平面向上

B. 線圈中始終產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流

C. 線圈的中心在O1O2位置時磁通量為零,感應(yīng)電流為零

D. 僅僅增加線圈的匝數(shù),線圈仍能從P點滑到Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為31,交流電壓表和電流表均為理想電表,原線圈接如圖乙所示的正弦交流電,圖中R1為熱敏電阻(電阻隨溫度升高而減小),R為定值電阻.下列說法正確的是

A. 電壓表V1的指針左右搖擺

B. 電壓表V2的示數(shù)為8V

C. R1溫度升高時.電流表的示數(shù)變大.電壓表的示數(shù)減小

D. R1溫度升高時,變壓器輸入功率增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,置于水平地面上的AB兩物塊,在水平恒力F的作用下,以共同速度向右做勻速直線運動。下列說法正確的是

A. AB間的動摩擦因數(shù)可能為0

B. B與地面間的動摩擦因數(shù)可能為0

C. 若撤去FAB一定會相對滑動

D. 若撤去F,AB間摩擦力逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角三角形ABC位于方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,其中電場方向平行于三角形所在平面。已知∠A=30°,AB邊長為a,DAC的中點,CE垂直于BD且交于O點。一帶電粒子由B點射入,恰能沿直線BD通過三角形區(qū)域。若A、B、C三點的電勢分別為0、2,已知>0,粒子重力不計。下列說法正確的是

A. 粒子一定帶正電

B. 磁場方向垂直三角形所在平面向外

C. E點電勢為

D. 電場強度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在一方向與直面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場,其邊界如圖(a)中虛線MN所示,一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心OMN上。t=0時磁感應(yīng)強度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,則在t=0t=t1的時間間隔內(nèi)

A. 圓環(huán)所受安培力的方向始終不變

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向

C. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為

D. 圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為運動員在水平道路上轉(zhuǎn)彎的情景,轉(zhuǎn)彎軌跡可看成一段半徑為R的圓弧,運動員始終與自行車在同一平面內(nèi)。轉(zhuǎn)彎時,只有當(dāng)?shù)孛鎸嚨淖饔昧νㄟ^車(包括人)的重心時,車才不會傾倒。設(shè)自行車和人的總質(zhì)量為M,輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。下列說法正確的是

A. 車受到地面的支持力方向與車所在平面平行

B. 轉(zhuǎn)彎時車不發(fā)生側(cè)滑的最大速度為

C. 轉(zhuǎn)彎時車與地面間的靜摩擦力一定為μMg

D. 轉(zhuǎn)彎速度越大,車所在平面與地面的夾角越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某課外小組利用圖甲裝置探究物體的加速度與所受合力之間的關(guān)系,請完善如下主要實驗步驟。

①用游標卡尺測量遮光條的寬度d=___________cm

②安裝好光電門,從圖中讀出兩光電門之間的距離s=___________cm

③接通氣源,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌,根據(jù)滑塊通過兩光電門的時間___________(選填相等不相等”)可判斷出導(dǎo)軌已調(diào)成水平;

④安裝好其它器材,并調(diào)整定滑輪,使細線水平;

⑤讓滑塊從光電門1的左側(cè)由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計測出遮光條經(jīng)過光電門12的時間分別為△t1Δt2,計算出滑塊的加速度a1=___________(ds、△t1和△t2表示),并記錄對應(yīng)的拉力傳感器的讀數(shù)F1;

⑥改變重物質(zhì)量,多次重復(fù)步驟⑤,分別計算出加速度a2a3、a4……,并記錄對應(yīng)的F2、F3、F4……;

⑦在a-F坐標系中描點,得到一條通過坐標原點的傾斜直線,由此得出___________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某小組利用圖(a)所示的電路,研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系,圖中V1V2為理想電壓表;R為滑動變阻器,R0為定值電阻(阻值100 Ω);S為開關(guān),E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi),控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲線;卮鹣铝袉栴}:

1)實驗中,為保證流過二極管的電流為50.0μA,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使電壓表V1的示數(shù)為U1=______mV;根據(jù)圖(b)可知,當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時,硅二極管正向電阻_____(填變大變小),電壓表V1示數(shù)_____(填增大減小),此時應(yīng)將R的滑片向_____(填“A”“B”)端移動,以使V1示數(shù)仍為U1。

2)由圖(b)可以看出Ut成線性關(guān)系,硅二極管可以作為測溫傳感器,該硅二極管的測溫靈敏度為=_____×10-3V/℃(保留2位有效數(shù)字)。

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