如圖所示,一邊長L=0.2m,質(zhì)量m1=0.5kg,電阻R=0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2=2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場下邊界為d1=0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場寬度d2=0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,F(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動。(g取,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)速度的大小?
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)動能的大小?
(3)整個運(yùn)動過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?
(1)2m/s(2)0.9J(3)1.5J
【解析】
試題分析:(1)由于線框勻速出磁場,則
對有:對有:
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013050610490503739704/SYS201305061049326467217198_DA.files/image005.png">
聯(lián)立可得:
(2)從線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場到線框ad邊剛要離開磁場,由動能定理得
將速度v代入,整理可得線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí),線框與物塊的動能和為
所以此時(shí)線框的動能為
(3)從初狀態(tài)到線框剛剛完全出磁場,由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可得
將數(shù)值代入,整理可得線框在整個運(yùn)動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為:
考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用
點(diǎn)評:本題屬于電磁感應(yīng)與力學(xué)和功能關(guān)系的綜合,本題要正確受力分析,尤其是正確分析安培力的情況,然后分析清楚各個階段運(yùn)動情況及功能變化關(guān)系。
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科目:高中物理 來源:江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案人教版 人教版 題型:038
如圖所示,一邊長L=0.2 m,質(zhì)量m1=0.5 kg,電阻R=0.1 Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2=2 kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連.起初ad邊距磁場下邊界為d1=0.8 m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5 T,磁場寬度d2=0.3 m,物塊放在傾角=53°的斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動.(g取10 m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)速度的大。
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)動能的大?
(3)整個運(yùn)動過程線框產(chǎn)生的焦耳熱為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,一邊長L =0.2m,質(zhì)量m1 =0.5kg,電阻R =0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2 =2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場下邊界為d1 =0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場寬度d2 =0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,F(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動。(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)繩中拉力的功率;
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)速度的大;
(3)整個運(yùn)動過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。
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科目:高中物理 來源:2013屆天津市南開中學(xué)高三第四次月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題
如圖所示,一邊長L=0.2m,質(zhì)量m1=0.5kg,電阻R=0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2=2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場下邊界為d1=0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場寬度d2=0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,F(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動。(g取,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)速度的大小?
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)動能的大小?
(3)整個運(yùn)動過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
(15分)如圖所示,一邊長L =0.2m,質(zhì)量m1 =0.5kg,電阻R =0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2 =2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場下邊界為d1 =0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場寬度d2 =0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,F(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動。(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)繩中拉力的功率;
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)速度的大;
(3)整個運(yùn)動過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。
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