(4分)磁場具有能量,磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度,其值為B2/2μ,式中B是感應(yīng)強(qiáng)度,μ是磁導(dǎo)率,在空氣中μ為一已知常數(shù).為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P,再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離△L,并測出拉力F,如圖所示.因為F所做的功等于間隙中磁場的能量,所以由此可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=      

 

試題分析:本題關(guān)鍵根據(jù)題意得到磁場能量密度的定義,然后根據(jù)功能關(guān)系求得條形磁鐵與鐵片P之間的磁場所具有的能量。因為F所做的功等于△L間隙中磁場的能量,所以先分別求出F所做的功和△L間隙中磁場的能量,然后根據(jù)等量關(guān)系得出一等式,即可解得
在用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離△L的過程中,拉力F可認(rèn)為不變,因此F所做的功為:;以表示間隙中磁場的能量密度,由題給條件,根據(jù)磁能量密度的定義可得:△L間隙中磁場的能量;由題意可知:F所做的功等于△L間隙中磁場的能量,即W=E;所以,解得:
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線a、b、c代表靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa、φb和φc, φabc。一帶正電的粒子射入電場中,其運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線KLMN所示。由圖可知(     )
A.粒子從K到L的過程中,電場力做負(fù)功
B.粒子從L到M的過程中,電場力做負(fù)功
C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加
D.粒子從L到M的過程中,動能減少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,受重力、電場力和空氣阻力三個力作用。若重力勢能增加3J,機(jī)械能增加0.5J,電場力對小球做功1J,則小球
A.重力做功為3JB.電勢能增加1J
C.克服空氣阻力做功0.5JD.動能減少2.5J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩根相同的的絕緣輕線一端固定在O點(diǎn),另一端分別連接兩個完全相同的帶電小球A和B,A、B之間用第三根線連接起來,如圖所示.將第三根線剪斷后,發(fā)現(xiàn)A和B兩球都先向上擺動然后再向下擺動,不計空氣阻力,則A和B兩球在向上擺動過程中

A.所受庫侖力逐漸減小
B.具有的電勢能逐漸增大
C.動能不斷增加
D.機(jī)械能不斷增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P連接,另一端與物體A相連,物體A置于光滑水平桌面上,A右端連接一細(xì)線,細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連.開始時托住B,讓A處于靜止且細(xì)線恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度.下列有關(guān)該過程的分析正確的是(  )
A.B物體受到細(xì)線的拉力保持不變
B.A物體與B物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒
C.B物體機(jī)械能的減少量小于彈簧彈性勢能的增加量
D.當(dāng)彈簧的拉力等于B物體的重力時,A物體的動能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖為一勻強(qiáng)電場,某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),在這一運(yùn)動過程中克服重力做的功為2.0J電場力做的功為1.5J.則下列說法正確的是
A.粒子帶負(fù)電
B.粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少1.5J
C.粒子在A點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)少0.5J
D.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某游樂場中有一種叫“空中飛椅”的游樂設(shè)施,其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成是一個質(zhì)點(diǎn),則可簡化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸    OO′轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m。轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動,此時繩與豎直方向的夾角θ=370。(不計空氣阻力及繩重,繩子不可伸長,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)求:

(1)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動時轉(zhuǎn)盤的角速度及繩子的拉力;
(2)質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動的過程中,繩子對質(zhì)點(diǎn)做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于功和能,下列說法正確的是
A.功有正負(fù),因此功是矢量
B.力和位移是做功的兩個要素,只要有力、有位移,就一定有功
C.能量的單位是焦耳
D.功的單位是瓦特

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面,下列說法中正確的是(    )
A.物體重力勢能減少B.重力對物體做功
C.物體的機(jī)械能減少D.物體的動能增加

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