如圖20所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框,從有界勻強(qiáng)磁場上方、離磁場邊界h處由靜止開始下落(下落過程中線圈下邊始終保持水平,不計(jì)空氣阻力)。線框每邊電阻為R,勻強(qiáng)磁場的寬度為H(H>L)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,重力加速度為g。試求:

(1)當(dāng)線圈的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),它可能做什么運(yùn)動(dòng),并分析各種運(yùn)動(dòng)下h的條件.

(2)設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)都作減速運(yùn)動(dòng),且加速度大小相等。求線框經(jīng)過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

(3)設(shè)線圈剛好以勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,此時(shí)線圈中的電流為I0,且線圈的邊長L=h磁場的寬度H=2h。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性畫出線圈進(jìn)入磁場到離開磁場的過程中,線圈中的電流i隨下落高度x變化的圖象。(不需要計(jì)算過程,設(shè)電流沿abcda如方向?yàn)檎较,x以磁場上邊界為起點(diǎn)。)


 

 

(1)線圈可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)。

    解得

,線圈勻速進(jìn)入磁場;,線圈減速進(jìn)入磁場;,線圈加速進(jìn)入磁場。

   (2)設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為V1,cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為V2,則ab邊剛穿出磁場的速度為V1、cd邊剛穿出磁場時(shí)的速度為V2。從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛穿出磁場的過程有:

從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛離開磁場的過程有:

解得        

(3)見答圖

 

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊A自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中. (g取9.8m/s2
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60 70
傳感器示數(shù)v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
(1)選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面高度的關(guān)系圖象;
(2)要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)
線),滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源),高度可以調(diào)節(jié)的斜面,此外還需的器材有
A
A

A.毫米刻度尺  B.天平  C.秒表   D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   E.彈簧測力計(jì)
(3)由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒,說明判斷機(jī)械能守恒的依據(jù),若不守恒,分析機(jī)械能不守恒的原因
圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g,表明機(jī)械能守恒
圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g,表明機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?西城區(qū)一模)(1)甲同學(xué)欲采用下列器材準(zhǔn)確測定一個(gè)約20Ω的電阻的阻值.
A.直流電源(10V,內(nèi)阻不計(jì));
B.開關(guān)、導(dǎo)線等;
C.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.03Ω);
D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.13Ω);
E.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);
F.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ);
G.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω,額定電流2A);
①為測量準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用
D
D
,電壓表應(yīng)選用
F
F
;(選填代號(hào))
②為了獲得盡可能多的數(shù)據(jù),該同學(xué)采用了“滑動(dòng)變阻器分壓接法”以調(diào)節(jié)電壓,請(qǐng)?jiān)趫D1虛線中畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路圖,并將圖2中的元件按正確的實(shí)驗(yàn)電路圖連成實(shí)驗(yàn)電路;
③閉合開關(guān),逐次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置,記錄與之對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U.某次電流表、電壓表的示數(shù)如圖3所示.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),制作如圖4所示的I-U坐標(biāo)圖,圖中已標(biāo)注出了幾個(gè)與測量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)將與圖3讀數(shù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)在圖4中,并在圖4中把坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線;
④根據(jù)圖4描繪出的圖線可得出這個(gè)電阻的阻值為R=
18.0
18.0
Ω.

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)的“直線運(yùn)動(dòng)加速度測量儀”如圖5所示.質(zhì)量為1.00kg的絕緣滑塊B的兩側(cè)分別通過一輕彈簧與框架A連接,彈簧的勁度系數(shù)均為100N/m.滑塊B還通過滑動(dòng)頭與長為12.00cm的電阻CD相連,CD中任意一段的電阻都與其長度成正比.將框架A固定在被測物體上,使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行.通過電路中指針式直流電壓表的讀數(shù),可以得知加速度的大。挥(jì)各種摩擦阻力.電壓表內(nèi)阻足夠大,直流電源的內(nèi)阻可忽略不計(jì).
設(shè)計(jì)要求如下:
a.當(dāng)加速度為零時(shí),電壓表示數(shù)為1.50V;
b.當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度10.00m/s2加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為滿量程3.00V;
c.當(dāng)物體向右以可能達(dá)到的最大加速度10.00m/s2加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為0.
①當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.80V時(shí),物體運(yùn)動(dòng)加速度的大小為
2
2
m/s2;
②當(dāng)加速度為零時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻CD的C端
5
5
cm處;
③應(yīng)選用電動(dòng)勢為
3.6
3.6
V的直流電源.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖20所示,質(zhì)量為M =2 kg的小車A靜止在光滑水平面上,A的右端停放有一個(gè)質(zhì)量為m =0.4 kg帶正電荷q =0.8 C的小物體B.整個(gè)空間存在著垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度B =0.5T的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)從小車的左端,給小車A一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I =26 N·s,使小車獲得一個(gè)水平向右的初速度,物體與小車之間有摩擦力作用,設(shè)小車足夠長,求:

(1)瞬時(shí)沖量使小車獲得的動(dòng)能.

(2)物體B的最大速度.

(3)在A與B相互作用過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能.(g =10m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年北京市海淀區(qū)高三第二學(xué)期查漏補(bǔ)缺物理試題(C組) 題型:計(jì)算題

如圖20所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框,從有界勻強(qiáng)磁場上方、離磁場邊界h處由靜止開始下落(下落過程中線圈下邊始終保持水平,不計(jì)空氣阻力)。線框每邊電阻為R,勻強(qiáng)磁場的寬度為H(H>L)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,重力加速度為g。試求:

(1)當(dāng)線圈的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),它可能做什么運(yùn)動(dòng),并分析各種運(yùn)動(dòng)下h的條件.

(2)設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)都作減速運(yùn)動(dòng),且加速度大小相等。求線框經(jīng)過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

(3)設(shè)線圈剛好以勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,此時(shí)線圈中的電流為I0,且線圈的邊長L=h磁場的寬度H=2h。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性畫出線圈進(jìn)入磁場到離開磁場的過程中,線圈中的電流i隨下落高度x變化的圖象。(不需要計(jì)算過程,設(shè)電流沿abcda如方向?yàn)檎较,x以磁場上邊界為起點(diǎn)。)


 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案