(12分)如圖20所示,足夠長的粗糙斜面與水平面成放置,在斜面上虛線與斜面底邊平行,且間距為,在圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為;現(xiàn)有一質(zhì)量為,總電阻為,邊長也為的正方形金屬線圈MNPQ,其初始位置PQ邊與重合,現(xiàn)讓金屬線圈以一定初速度沿斜面向上運動,當(dāng)金屬線圈從最高點返回到磁場區(qū)域時,線圈剛好做勻速直線運動。已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為,不計其他阻力,求:(取,)

(1)線圈向下返回到磁場區(qū)域時的速度;
(2)線圈向上離開磁場區(qū)域時的動能;
(3)線圈向下通過磁場過程中,線圈電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。                                                              
(1)2m/s(2)(3)
(1)(5分)向下進入磁場時,有 
其中, ,  
解得:  (4分)
(2)線圈離開磁場到最高點有: 
線圈從最高點到進入磁場有: 
其中,解得:   
(3)(3分)向下勻速通過磁場過程
,解得:
線框勻速向上運動時,重力沿斜面向下的分力等于摩擦力與安培力的合力,列式可求解,由動能定理可求
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:單選題

如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為。一個電阻為、單徑為、圓心角為450的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸勻速轉(zhuǎn)動(軸位于磁場邊界),周期為則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的圖象為(規(guī)定電流順時針方向為正)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,磁場方向垂直于xOy平面向里,磁感應(yīng)強度B沿y沒有變化,沿x軸方向均勻增加,每經(jīng)過1cm增加10-4T,即10-T/cm,有一個長為L=20cm,寬h="10" cm的矩形金屬框以v=20cm/s的速度沿x軸方向運動,求:

(1)框中感應(yīng)電動勢E是多少?
(2)如果線框電阻R=0.02 Ω,它消耗的電功率是多大?
(3)為保持框勻速運動,需要多大外力?機械功率是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

空間中存在一個有豎直邊界的水平方向勻強磁場區(qū)域,現(xiàn)將一個等腰梯形閉合導(dǎo)線圈,從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過這個區(qū)域,尺寸如右圖所示,下圖中能正確反映該過程線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在磁感強度為B的勻強磁場中,有半徑為的光滑半圓形導(dǎo)體框架,OC為一能繞O在框架上轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體棒,Oa之間連一個電阻,導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計,若使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動,則  (          )
A.導(dǎo)體棒OC的O端的電勢高于C端的電勢
B.流經(jīng)電阻R的電流大小為
C.導(dǎo)體棒受到的安倍力是
D.外力做功的功率是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,正三角形導(dǎo)線框放在勻強磁場中靜止不動,磁場方向與線框平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,時刻,磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里,下列說法正確的是
A.0至感應(yīng)電流的方向為邊受力方向向左
B.時刻邊受到的安培力大小相等,方向相反
C.時回路中感應(yīng)電流為零,受到的安培也為零
D.任何時刻導(dǎo)線框受到的安培力都為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L,直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B.電容器的電容為C,除電阻R外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計.現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運動,當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右做勻速運動,則  

A.電容器兩端的電壓為零
B.電阻兩端的電壓為BLv
C.電容器所帶電荷量為CBLv
D.為保持MN勻速運動,需對其施加的拉力大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011·四川理綜·T20)如圖所示,在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T,轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向,線圈電阻為2.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1A.那么

A.線圈消耗的電功率為4W
B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A
C.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e = 4cos
D.任意時刻穿過線圈的磁通量為=sin

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反,磁感應(yīng)強度大小均為B,磁場區(qū)域的寬度均為a。一高為a的正三角形導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿x軸方向勻速穿過兩磁場區(qū)域。以逆時針方向為電流的正方向,下列4幅圖中能夠正確表示感應(yīng)電流i與線框移動距離x關(guān)系的是

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案