(14分)如圖所示,水平方向有界勻強(qiáng)磁場的高度h=1m、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T。豎直放置的“日”字型閉合導(dǎo)體線框ABFE,寬L=1m,質(zhì)量m=0.25kg,AC、CE的長度都大于h,AB邊的電阻RAB=1Ω、CD邊的電阻RCD=2Ω、EF邊的電阻REF=3Ω,其余電阻不計。線框由靜止下落,AB邊進(jìn)入磁場時恰能勻速運(yùn)動,不計空氣阻力,g取10m/s2。求:

(1)開始下落時,線框AB邊離磁場上邊界的高度h1為多少?
(2)若線框CD邊剛進(jìn)入磁場時也做勻速運(yùn)動,AB邊與CD邊的距離h2為多少?
(3)在滿足(1)(2)前提下,若線框EF邊剛進(jìn)磁場時也做勻速運(yùn)動,則從開始下落到EF邊離開磁場過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?
(1)3.2m(2)2.8m(3)7.5J
(1)AB邊勻速進(jìn)磁場,設(shè)速度為


                                  (4分)
(2)CD邊勻速進(jìn)磁場,設(shè)速度為


                (5分)
(3)EF邊勻速進(jìn)磁場,設(shè)速度為



                 (5分)
(3)另解:  只有AB邊、CD邊、EF邊在磁場中運(yùn)動時,線框中才產(chǎn)生熱量,現(xiàn)在三個邊在磁場中均做勻速運(yùn)動,                                            (2分)
所以:                         (3分)
當(dāng)重力等于安培力時速度最大,AB切割磁感線相當(dāng)于電源,所以CD和EF為并聯(lián)關(guān)系,求得電路中的總電阻,由歐姆定律可求得電流大小,在根據(jù)受力關(guān)系求得最大速度,同理CD進(jìn)入磁場后,CD棒切割磁感線相當(dāng)于電源,AB和EF為并聯(lián)關(guān)系
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,虛線 1l、l2將無重力場的空間分成三個區(qū)域, I 區(qū)內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場 E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場 Bl , Ⅱ區(qū)內(nèi)以水平線 CO 為分界,上方存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場E2,下方存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場E3 Ⅲ 區(qū)內(nèi)存在以l2為左邊界、右邊無界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2,在 I 區(qū)內(nèi)有一段粗糙、長為 L 的水平放置塑料直管道 AC ,一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球(直徑比管內(nèi)徑略。┑馁|(zhì)量為 m 、帶電量為 q ,現(xiàn)將小球從管道內(nèi) A 處由靜止釋放,運(yùn)動至管道內(nèi)離 A 點(diǎn)距離為 L0的 B 點(diǎn)處時達(dá)到穩(wěn)定速度 v0,后進(jìn)入 Ⅱ 區(qū)向下偏轉(zhuǎn),從邊界l2上的 D 點(diǎn)進(jìn)入Ⅲ 區(qū),此時速度方向與水平方向的夾角為β,最后小球恰能無碰撞的從 C處進(jìn)入管道.

已知qm=" 0" . 01C/kg, E1=" l00N" / C ,E2=E3=300N / C ,β= 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球與管道間動摩擦因素為μ=0.1’求:
(1) 小球在管道內(nèi)運(yùn)動的穩(wěn)定速度v0值;
(2)  Ⅲ區(qū)內(nèi)勻強(qiáng)磁場 B2的值;
(3) 從 A 處開始至從C 處進(jìn)入管道的過程中,小球的運(yùn)動時間t

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一勻強(qiáng)電場,其場強(qiáng)為E,方向水平向右,把一個半徑為r的光滑絕緣環(huán),豎直放置于場中,環(huán)面平行于電場線,環(huán)的頂點(diǎn)A穿有一個質(zhì)量為m,電量為q(q>0)的空心小球,如圖所示,當(dāng)小球由靜止開始從A點(diǎn)下滑1/4圓周到B點(diǎn)時,小球?qū)Νh(huán)的壓力大小為(    )
A.2mgB.qEC.2mg+qED.2mg+3qE

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電荷量為q,小球可在棒上滑動,現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中。設(shè)小球電荷量不變,在小球由靜止下滑的過程中       (   )  
                                                 
A.小球加速度一直增大
B.小球速度一直增大,直到最后勻速
C.桿對小球的彈力一直減小
D.小球所受洛倫茲力一直增大,直到最后不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖21所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在邊界平行y軸的兩個有界的勻強(qiáng)磁場:垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅱ。O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點(diǎn),;在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標(biāo)為()的點(diǎn)以速度沿+x方向射出,恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ(粒子的重力不計)。

(1)求第三象限勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小;
(2)求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)若帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O,問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少?粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)O的時間間隔為多少?     

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在該區(qū)域內(nèi)有場強(qiáng)E="12" N/C?方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場.一個質(zhì)量m=4×10-5 kg,電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒,在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動,運(yùn)動到原點(diǎn)O時,撤去磁場,經(jīng)一段時間后,帶電微粒運(yùn)動到了x軸上的P點(diǎn).取g="10" m/s2,求:

(1)P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離;
(2)帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動到P點(diǎn)的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距0.5 m,與水平面夾角為30°,不計電阻,廣闊的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒,長度均為0.5 m,電阻均為0.1Ω,質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動,F(xiàn)棒在外力作用下,以恒定速度ν=1.5m/s沿著導(dǎo)軌向上滑動,棒則由靜止釋放。試求:(取g="10" m/s2

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)閉合回路中的最小電流和最大電流;
(3)金屬棒的最終速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖12所示,勻強(qiáng)電場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為d,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直于紙面向里,一帶正電的粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場方向進(jìn)入電場,從A點(diǎn)出電場進(jìn)入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場寬度的一半,當(dāng)粒子從磁場右邊界上C點(diǎn)穿出磁場時速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時的速度方向一致,已知d、v0(帶電粒子重力不計),求:

(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時的速度大小v;
(2)電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=1.0m,NQ兩端連接阻值R=3.0Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=300。一質(zhì)量m=0.20kg,阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.60kg的重物相連。細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖乙所示,已知金屬棒在0~0.3s內(nèi)通過的電量是0.3~0.6s內(nèi)通過電量的1/3,g=10m/s2,求:

(1)金屬棒的最大加速度
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
(3)0~0.3s內(nèi)棒通過的位移;
(4) 金屬棒在0~0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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同步練習(xí)冊答案