【題目】如圖所示,水平桌面上存在著傾斜有界勻強(qiáng)磁場,磁場邊界與桌面的夾角,質(zhì)量為m,總電阻為R的均勻矩形金屬框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v勻速運動,已知ad=2dc=2L,金屬框與桌面間的動摩擦因數(shù)為.

1)當(dāng)dc中點e到達(dá)磁場邊界時,abde兩點間的電壓各為多少?

2)試給出dc邊進(jìn)入磁場過程中dc邊所受安培力隨時間變化的表達(dá)式(以d點到達(dá)磁場邊界為時間t的起點).

3)在所給的坐標(biāo)系中定性畫出整個線框完全進(jìn)入磁場過程中,拉力F隨前進(jìn)位移x變化的曲線(以d點到達(dá)磁場邊界為位移x的起點,需標(biāo)出某些特定點的值),并求出拉力的最大值.

【答案】(1); (2); (3) ;

【解析】

(1) 當(dāng)中點到達(dá)磁場邊界時, 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:

兩點間的電壓:

兩點間的電壓:

(2)邊進(jìn)入磁場過程中,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:

邊所受安培力:

(3)邊進(jìn)入磁場過程中,根據(jù)平衡條件則有:

,(

邊已進(jìn)入磁場,邊沒進(jìn)入磁場過程,根據(jù)平衡條件則有:

,(

邊進(jìn)入磁場過程,根據(jù)平衡條件則有:

img src="http://thumb.zyjl.cn/questionBank/Upload/2020/02/22/08/3c5426fe/SYS202002220802207345409365_DA/SYS202002220802207345409365_DA.021.png" width="316" height="44" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" /> ,(

金屬框完全進(jìn)入磁場后,根據(jù)平衡條件可得:

拉力的最大值:

所以整個線框完全進(jìn)入磁場過程中,拉力隨前進(jìn)位移變化的曲線如圖:

答:(1); (2); (3) ;

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,在場強(qiáng)為E=2×103V/m的水平勻強(qiáng)電場中,有半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道DCB豎直放置,與水平絕緣軌道AB平滑連接,電場線與軌道平面ABCD平行,CDB圓弧的中點。一帶正電、電荷量q=5×10-5C、質(zhì)量m=20g、可視為質(zhì)點的小滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10 m/s2。

(1)若小滑塊從半圓形軌道上C點靜止釋放,運動到水平軌道上的P點靜止,求小滑塊通過BP段的時間是多少?

(2)若小滑塊從水平軌道上的A端靜止釋放,沿軌道運動恰能到達(dá)并通過最高點D,求小滑塊此次運動通過C點時對軌道的壓力是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R,圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m2m的小球AB(均可看作質(zhì)點),且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細(xì)桿相連,在小球B從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中(已知重力加速度為g),下列說法正確的是

A. A球增加的重力勢能等于B球減少的重力勢能

B. A球增加的機(jī)械能等于B球減少的機(jī)械能

C. A球的最大速度為

D. 細(xì)桿對A球做的功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0t=t1的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向;線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2019420日,我國發(fā)射的第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)的首顆傾斜地球同 步軌道衛(wèi)星,軌道與地球赤道成某一角度,運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期.長征三號乙運載火箭將該衛(wèi)星送入繞地球運行的橢圓軌道,衛(wèi)星在軌道遠(yuǎn)地點變軌進(jìn)入傾斜地球同步軌道.則該衛(wèi)星

A.發(fā)射速度大于7.9 km/s且小于11.2km/s

B.在橢圓軌道上運行周期大于地球自轉(zhuǎn)周期

C.傾斜地球同步軌道的高度等于地球同步衛(wèi)星軌道的高度

D.從橢圓軌道進(jìn)入同步軌道時需加速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】同學(xué)參照如圖的過山車情景設(shè)計了如圖模型:光滑弧形軌道的下端與半徑為R的豎直光滑圓軌道相接,現(xiàn)使質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)從弧形軌道上端距地面高h=3R處由靜止滑下,之后滑塊沿圓軌道運動,再滑上與圓軌道圓滑連接的傾角θ=37°的足夠長的粗糙斜面軌道。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,滑塊與斜面軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,不計空氣阻力,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

1)滑塊經(jīng)過圓軌道最低點時軌道對其彈力大。

2)滑塊經(jīng)過圓軌道最高點時軌道對其彈力大。

3)滑塊在斜面軌道上運動的路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗小組設(shè)計如下的方案來驗證機(jī)械能守恒定律.

實驗儀器:鐵架臺、鐵質(zhì)小球、數(shù)字計時器、光電門1個、米尺、學(xué)生電源、電磁鐵等.

實驗步驟:

①按圖甲將光電門和電磁鐵安裝在鐵架臺上,調(diào)整它們的位置使兩者在同一條豎直線內(nèi).當(dāng)電磁鐵斷電釋放小球后,小球能順利通過光電門.

②電磁鐵吸住小球, 開始實驗.?dāng)嚅_電磁鐵電源,小球由靜止下落.此時計時器記錄下小球通過光電門的時間△t

③用米尺測出從開始下落位置到光電門中心的距離h(己知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g

1)要順利完成實驗還需測量的物理量有_____(填寫物理量的名稱,并用符號表示).

2)寫出需要驗證的表達(dá)式為:____(用前面給出的物理量符號表示).

3)多次改變光電門的高度h,并計算出對應(yīng)高度下小球通過光電門的速度v,作出v2-h 圖象如圖乙,圖象的斜率表示_____,可以計算得岀重力加速度的大小為__m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

4)為減小實驗中的誤差,請你提出兩個可行的方案①______;② ____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿 x軸正方向傳播, O質(zhì)點為波源,t=0 時刻波源開始振動,t=4s時波形如圖所示。下列說法正確的是_

A.該簡諧橫波的周期為0.5s

B.該簡諧橫波的波速等于0.5 m/s

C.波恰好傳到C點時,B點通過的路程為10cm

D.t=8 s時該波傳播到x軸上的質(zhì)點D,D點運動方向向上

E.當(dāng)質(zhì)點C第一次出現(xiàn)在波峰位置時,質(zhì)點B恰好出現(xiàn)在波谷位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組用如圖甲所示的實驗裝置來測物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。PQ為一塊傾斜放置的木板,在斜面底端Q處固定有一個光電門,光電門與數(shù)字計時器相連(圖中未畫)。每次實驗時將一物體(其上固定有寬度為d的遮光條)從不同高度h處由靜止釋放,但始終保持斜面底邊長L0.500 m不變。(設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)處處相同)

(1)20分度游標(biāo)卡尺測得物體上的遮光條寬度d如乙圖所示,則d__________cm;

(2)該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算得到物體經(jīng)過光電門的速度v,并作出了如圖丙所示的v2h圖象,其圖象與橫軸的交點為0.25。由此可知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ______________

(3)若更換動摩擦因數(shù)更小的斜面,重復(fù)上述實驗得到v2h圖象,其圖象的斜率將______________(增大”“減小不變”)。

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