(18分)如圖所示,光滑斜面的傾角=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1=lm,bc邊的邊長l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef線(ef∥gh)的上方有垂直斜面向上的均勻磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化情況如B-t圖象,從線框由靜止開始運動時刻起計時.如果線框從靜止開始運動,進入磁場最初一段時間是勻速的,ef線和gh的距離s=5.1m,g取10m/s2。求:

⑴ 線框進入磁場時勻速運動的速度v;
⑵ ab邊由靜止開始到運動到gh線處所用的時間t;
⑶ 線框由靜止開始到運動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱
2m/s    1.7s   3.5J

試題分析:(1)因為線框進入磁場的最初一段時間做勻速運動,
所以線框abcd受力平衡F=mgsinα+FA                  (1分)
ab邊進入磁場切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢E=Bl1v         (1分)
形成的感應(yīng)電流                        (1分)
受到的安培力                            (1分)
F=mgsinα+                                    (1分)
代入數(shù)據(jù)解得v=2m/s                                 (1分)
(2)線框abcd進入磁場前時,做勻加速直線運動;進磁場的過程中,做勻速直線運動;
進入磁場后到運動到gh線,仍做勻加速直線運動。
線框進入磁場前,線框僅受到細線的拉力F、斜面的支持力和線框重力,由牛頓第二
定律得    F–mgsinα=ma                              (1分)
線框進入磁場前的加速度   =5m/s2    (1分)
進磁場前線框的運動時間為          (1分)
進磁場過程中勻速運動時間        (1分)
線框完全進入磁場后線框受力情況同進入磁場前,所以該階段的加速度仍為
a=5m/s2                                             (1分)
                                      (1分)
解得:t3=1s                                          (1分)
因此ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為t=t1+t2+t3=1.7s   (1分)      
(3)                   (1分)
                 (1分)
整個運動過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=FAl2+Q1=(F–mgsinθ)l2+Q1=3.5J   (2分)
練習(xí)冊系列答案
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A.兩小球剛到達B處時的速度大小相等
B.兩小球剛到達B處時的速度大小不等
C.兩小球從A處運動到B處經(jīng)歷的時間相等
D.兩小球從A處運動到B處經(jīng)歷的時間不等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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(1)某一工件剛放到A點時它與前一工件之間的距離x0;
(2)工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)
(3)由于傳送工件而使帶動傳送帶的電動機多消耗的功率.

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(1)力作用下物體的加速度為多少?
(2)撤去外力F時物體的速度大小
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(1)物體A上滑到最高點所用的時間t
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(3)物體A、B間初始位置的高度差h

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