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一個密度ρ=9 g/cm3、橫截面積S=10 mm2的金屬環(huán),處于徑向對稱、方向發(fā)散的磁場中,如圖15-2-25所示,環(huán)上各點的磁感應強度為B=0.70 T,與環(huán)面夾角α=60°.若在環(huán)中通以順時針方向(俯視)電流I=2 A,并保持Δt=0.2 s,試分析環(huán)將做什么運動,上升的最大高度是多少.(不計空氣阻力)

圖15-2-25

先做勻加速直線運動,后做豎直上拋運動  H=2.26 m


解析:

設環(huán)的半徑為r,則通電時環(huán)所受安培力的豎直分量

    Fy=BI·2πr·cos60°=BIπr

    環(huán)的質量m=2πrSρ

    則環(huán)的加速度a=-g=29 m/s2.

    上升高度H=aΔt2+=2.26 m.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學仿照“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”這一實驗，利用如圖1所示的裝置測量重物做自由落體運動的加速度．
（1）對該實驗裝置及其操作的要求，下列說法正確的是：
ABDF
ABDF
（填寫字母序號）．
A．電磁打點計時器應接6V交流電源
B．打點計時器的兩個限位孔應在同一條豎直線上
C．重物最好選用密度較小的材料，如泡沫塑料
D．開始時應使重物靠近打點計時器處并保持靜止
E．操作時，應先放開紙帶后接通電源
F．為了減小誤差，應重復多次實驗，在打出的紙帶中挑選一條最清晰的．
G．為了便于測量，一定要找到打點計時器打下的第一個點，并選取其以后各連續(xù)的點作為計數點．
（2）圖2是某同學在實驗中得到的一條較為理想的紙帶．把開頭幾個模糊不清的點去掉，以較清晰的某一個點作為計數點1，隨后連續(xù)的幾個點依次標記為點2、3、4．測量出各點間的距離已標在紙帶上，己知打點計時器的打點周期為O.02s．打點計時器打出點2時重物的瞬時速度為
0.385
0.385
m/s，物體做自由落體運動的加速度的值約為
9.50
9.50
 m/s2．（本題計算結果保留3位有效數字） 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，下列哪些說法是正確的
A、C、E
A、C、E

A．實驗時應選用密度大體積小，并且下端有橡膠墊的重錘
B．實驗時，當松開紙帶讓重錘下落同時，立即接通電源
C．要選用第1、2點間距離接近2mm的紙帶
D．實驗結果總是動能的增量略大于重力勢能的減小量
E．紙帶的上端用夾子夾住比用手拉住要好
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，某同學選擇了一條合理的紙帶，用刻度尺測量時各計數點對應刻度尺上的讀數如圖所示，數值的單位是mm；圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數點．設重物的質量為1kg，（當地重力加速度g=9.8m/s2．）

（1）重物從開始下落到計時器打B點時，減少的重力勢能EPB=
1.91
1.91
J．
（2）重物下落到計時器打B點時增加的動能EKB=
1.88
1.88
J（保留三位有效數字）
（3）根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從靜止開始到打出B點的過程中，得到的結論是
在實驗誤差范圍內機械能守恒（在實驗誤差范內減小的重力勢能等于增加的動能）
在實驗誤差范圍內機械能守恒（在實驗誤差范內減小的重力勢能等于增加的動能）
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

2009年12月24日，美國的一個研究小組宣布，他們在蛇夫星座中發(fā)現一顆富含水份的行星“GJl214b”．“GJl214b”距離地球約40光年，體積約為地球的2.7倍，質量約是地球的6.5倍，環(huán)繞著一顆比太陽小且溫度低的紅矮星運行，軌道半徑為209萬公里，公轉周期為38小時．已知地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度g取9.8m/s2，引力常量G取6.67×10-11N?m2?kg-2．由以上信息不可估算出（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個密度ρ=9 g/cm3、橫截面積S=10 mm2的金屬環(huán),處于徑向對稱、方向發(fā)散的磁場中,如圖15-2-25所示,環(huán)上各點的磁感應強度為B=0.70 T,與環(huán)面夾角α=60°.若在環(huán)中通以順時針方向(俯視)電流I=2 A,并保持Δt=0.2 s,試分析環(huán)將做什么運動,上升的最大高度是多少.(不計空氣阻力)

圖15-2-25

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