【題目】如圖(甲)所示,一邊長(zhǎng)L=2.5 m、質(zhì)量m=0.5 kg 的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個(gè)裝置處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)5 s線框被拉出磁場(chǎng)。測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖(乙)所示,在金屬線框被拉出的過(guò)程中,

(1)求通過(guò)線框的電荷量及線框的總電阻;

(2)分析線框運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;

(3)已知在這5 s內(nèi)力F做功1.92 J,那么在此過(guò)程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少。

【答案】(1)1.25C,4 Ω;(2)F=(0.2t+0.1)N;(3)1.67J。

【解析】

(1)根據(jù)電量公式:

It圖象得,

q=1.25C

又根據(jù)

R=4Ω

(2)由題圖(乙)可知,感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律:

I=0.1t

由感應(yīng)電流

,

可得金屬線框的速度隨時(shí)間也是線性變化的,速度為

線框做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2m/s2,線框在外力F和安培力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則

F-F=ma

F=BIL

F=(0.2t+0.1)N;

(3)5s時(shí),線框從磁場(chǎng)中拉出時(shí)的速度

v5=at=1m/s

由能量守恒得

線框中產(chǎn)生的焦耳熱

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上有BC兩個(gè)木板,B的上表面光滑,C的上表面粗糙,B上有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A,A、BC的質(zhì)量分別為3m、2m、mA、B以相同的初速度v向右運(yùn)動(dòng),C以速度v向左運(yùn)動(dòng).B、C的上表面等高,二者發(fā)生完全非彈性碰撞但并不粘連,碰撞時(shí)間很短.A滑上C后恰好能到達(dá)C的中間位置,C的長(zhǎng)度為L,不計(jì)空氣阻力.求:

1)木板C的最終速度;

2)木板C與物塊A之間的摩擦力f;

3)物塊A滑上木板C之后,在木板C上做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】據(jù)報(bào)道:我國(guó)在規(guī)劃深空探測(cè)工程,將在20207月發(fā)射火星探測(cè)器。如圖為某著 陸器經(jīng)過(guò)多次變軌后登陸火星的軌跡圖,著陸器先在橢圓軌道1上運(yùn)動(dòng),然后變軌到圓軌道2上運(yùn)動(dòng),最后在橢圓軌道3上運(yùn)動(dòng),a點(diǎn)是軌道1、2、3的交點(diǎn),軌道上的ab、c三點(diǎn)與火星中心在同一直線上,a、b兩點(diǎn)分別是橢圓軌道3的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn),且ab=2bc=2l,著陸器在軌道1上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度為v1,在軌道2上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度為v2,在軌道3上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度為v3,下列說(shuō)法正確的是(

A.著陸器在a點(diǎn)由軌道1進(jìn)入軌道2需要點(diǎn)火加速

B.著陸器在軌道2上的機(jī)械能比在軌道3上的機(jī)械能大(不計(jì)著陸器質(zhì)量變化)

C.著陸器在軌道3上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的加速度可表示為

D.著陸器在軌道2上由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間是它在軌道3上由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)間的 2.25

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開始相互接近。若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零,下列說(shuō)法正確的是()

A. 在r>r0階段,F(xiàn)做正功,分子動(dòng)能增加,勢(shì)能減小

B. 在r<r0階段,F(xiàn)做負(fù)功,分子動(dòng)能減小,勢(shì)能減小

C. 在r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,動(dòng)能最大

D. 在r=r0時(shí),分子勢(shì)能為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,可用的器材如下:

待測(cè)金屬絲Rx(阻值約為4 Ω,額定電流約為0.5 A);

電壓表V(量程為03 V15 V,內(nèi)阻約為3 kΩ);

電流表A(量程為00.6 A3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω);

電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻不計(jì));

滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為20 Ω);

螺旋測(cè)微器;毫米刻度尺;

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖(甲)所示,金屬絲的直徑為____mm。

(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法,在虛線框內(nèi)作出電路原理圖_________。實(shí)物圖中已連接了部分導(dǎo)線,如圖(乙)所示,請(qǐng)按原理圖補(bǔ)充完成圖(乙)中實(shí)物間的連線。_________

(3)接通開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖(丙)、(。┧荆瑒t可得該電阻的測(cè)量值Rx=____Ω。(保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,三個(gè)帶電小球AB、C可視為點(diǎn)電荷,所帶電荷分別為-Q、-Q,+q,AB固定在絕緣水平桌面上,C帶有小孔,穿在動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同的粗糙絕緣直桿上。絕緣桿豎直放置在A、B連線的中點(diǎn)處,將C從桿上某一位置由靜止釋放,直至落到桌面。C沿桿下滑時(shí)帶電荷量保持不變。那么C在下落過(guò)程中,以下判斷正確的是( )

A.所受摩擦力為零B.加速度一直增大

C.電勢(shì)增加D.速度一直增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A為地球同步衛(wèi)星,B為運(yùn)行軌道比A低的一顆衛(wèi)星,C為地球赤道上某一高山山頂上的一個(gè)物體,兩顆衛(wèi)星及物體C的質(zhì)量都相同,關(guān)于它們的線速度、角速度、運(yùn)行周期和所受到的萬(wàn)有引力的比較,下列關(guān)系式正確的是( )

A.vB>vA>vCB.

C.FB>FA>FCD.TA=TC>TB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上豎直放置;缸內(nèi)理想氣體I、II高度均為L0,溫度均為T0;钊A到汽缸頂部的距離為L0,活塞AB絕熱,A下有加熱裝置,汽缸底部導(dǎo)熱、其余部分絕熱,開始時(shí)整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)。己知活塞A及加熱裝置、活塞B質(zhì)量均不計(jì),活塞橫截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)為P0,環(huán)境溫度不變。現(xiàn)對(duì)氣體I緩慢加熱,求:

①氣體I溫度為多少時(shí)B活塞開始移動(dòng);

②活塞B下移時(shí)氣體I的溫度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在研究單擺的受迫振動(dòng)時(shí),得到如圖所示的共振曲線.橫軸表示驅(qū)動(dòng)力的頻率,縱軸表示穩(wěn)定時(shí)單擺振動(dòng)的振幅。已知重力加速度為g,下列說(shuō)法中正確的是

A. 由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的擺長(zhǎng)

B. 由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的質(zhì)量

C. 由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的最大動(dòng)能

D. 如果增大該單擺的擺長(zhǎng),則曲線的峰值將向右移動(dòng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案