)如圖所示,一段閉合螺線管套放在光滑水平玻璃棒上,一個(gè)光滑水平玻璃板中心沿螺線管的軸線穿過(guò),板足夠長(zhǎng),質(zhì)量為M的條形磁鐵放在板上螺線管管口的一端。現(xiàn)給條形磁鐵一個(gè)沖量,使條形磁鐵以速率v0穿過(guò)螺線管,條形磁鐵穿出螺線管時(shí)的速率為v0,螺線管的質(zhì)量為M。
求條形磁鐵穿過(guò)螺線管的過(guò)程中螺線管產(chǎn)生的熱量。
Q= Mv02
以磁鐵和螺線管為系統(tǒng),系統(tǒng)所受合外力為零,所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則:
Mv0=M·(                              ①
解得,磁鐵穿出螺線管后,螺線管的速度
v=v0
系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中,系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有:
Q=Mv02-M(v0)2-·(M)v2                                             
v=v0代入求得Q= Mv02
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖 3-5-18 所示,有一寬為 2L 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向垂直紙面向外.abcd 是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為 L 的正方形線框,總電阻值為 R.線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度 v 勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框 ab、cd 兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.則(   )

圖3-5-18
A.整個(gè)過(guò)程線圈中的電流方向始終為順時(shí)針?lè)较?/td>
B.整個(gè)過(guò)程線圈中的電流方向始終為逆時(shí)針?lè)较?/td>
C.整個(gè)過(guò)程中 ab 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為BLv
D.整個(gè)過(guò)程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電阻為R的閉合矩形線圈,長(zhǎng)為l,高為h,從某一高度由靜止開始下落,進(jìn)入一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)的邊界為水平,寬度為2h,線圈開始下落時(shí)距磁場(chǎng)上邊界3h,下落過(guò)程中始終在豎直平面內(nèi),不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).已知線圈從磁場(chǎng)中穿出的過(guò)程中,做的是勻速運(yùn)動(dòng).求線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


(1)金屬棒ab的最大速度;
(2)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,1s鐘內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩條固定的光滑的平行長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距L=2m,電阻忽略不計(jì)。兩導(dǎo)軌在同一水平面上,導(dǎo)軌上放有兩根電阻均為r=1Ω且與導(dǎo)軌垂直的細(xì)金屬桿ab和cd,處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桿cd系一細(xì)繩,繩跨過(guò)定滑輪與地面上一質(zhì)量m=1kg的重物相連,不計(jì)繩與滑輪以及滑輪與軸間的摩擦。最初ab、cd均靜止,且細(xì)繩繃直但無(wú)張力。t=0時(shí)刻,ab從靜止開始以2m/s2加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
求:(1)t=2s末繩的張力大?
(2)若t時(shí)刻物體離開地面,求t值。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(2003年全國(guó)理綜卷)如圖5所示,兩根平行的金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直,導(dǎo)軌的電阻很小,可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌間的距離l=0.20m。兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的電阻為R=0.50Ω。在t=0時(shí)刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。經(jīng)過(guò)t=5.0s,金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s2,問(wèn)此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一對(duì)無(wú)限長(zhǎng)平行導(dǎo)軌位于豎直平面內(nèi),軌道上串聯(lián)一電容器C(開始未充電).另一根質(zhì)量為m的金屬棒ab可沿導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),在討論的空間范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直整個(gè)導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),整個(gè)系統(tǒng)的電阻可以忽略,ab棒由靜止開始下滑,求它下滑h高度時(shí)的速度v.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)質(zhì)量、長(zhǎng)、寬、電阻的矩形線圈,從高處由靜止開始自由下落,進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖12-4-15所示.線圈下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),由于磁場(chǎng)力作用,線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng),求:

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
(2)如果線圈下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間,求磁場(chǎng)區(qū)域的高度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為370,寬度為0.5m,電阻忽略不計(jì),其上端接一小燈泡,電阻為1Ω。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為0.2kg,接入電路的電阻為1Ω,兩端于導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)一端時(shí)間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)速度及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6)
A.2.5m/s,1W
B.5m/s,1W
C.7.5m/s,9W
D.15m/s,9W

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