如圖所示，在高度差h=0.5 m的平行虛線范圍內(nèi)，有磁感強度B=0.5 T、方向垂直于豎直平面向里的勻強磁場，正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1 kg、邊長L=0.5 m、電阻R=0.5，線框平面與豎直平面平行，靜止在位置“I”時，cd邊跟磁場下邊緣有一段距離。現(xiàn)用一豎直向上的恒力F=4.0 N向上提線框，該框由位置“I”無初速度開始向上運動，穿過磁場區(qū)，最后到達位置“II”（ab邊恰好出磁場），線框平面在運動中保持與磁場方向垂直，且cd邊保持水平。設(shè)cd邊剛進入磁場時，線框恰好開始做勻速運動。g取10 ，求：

（1）線框進入磁場前距磁場下邊界的距離H；

（2）線框由位置“I”到位置“II”的過程中，恒力F做的功是多少？線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量又是多少？


（1）在恒力作用下，線圈開始向上做勻加速直線運動，設(shè)線圈的加速度為，據(jù)牛頓第二定律有：

解得（1分）

從線圈進入磁場開始做勻速運動，速度為，則：

邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（1分）

線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為（1分）

線框所受的安培力為（1分）

因線框做勻速運動，則有（1分）

聯(lián)立上述幾式，可解得m/s（1分）

由解得m（1分）

（2）恒力F做的功J（1分）

從邊進入磁場到邊離開磁場的過程中，拉力所做的功等于線框增加的重力勢能和產(chǎn)生的熱量Q，即

（1分）

解得：（1分）

或


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


下列各圖中標出了勻強磁場中通電直導(dǎo)線受安培力的方向，正確的是(    )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和原子核的說法中不正確的是　　　

A．盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B．天然放射性元素在衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，其放射線在磁場中不偏轉(zhuǎn)的是γ射線

C．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F要吸收能量

D．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


勻強磁場的磁感應(yīng)強度B，邊長的正方形線圈共匝，線圈總電阻為，線圈繞垂直于磁感線的軸以如圖所示的角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R．

 (1)從圖示位置開始計時，寫出轉(zhuǎn)動過程中線圈所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢隨時間的變化關(guān)系式．

(2)將一交流電壓表接在R兩端，電壓表示數(shù)為多少?

(3)外電路中電阻為R的功率為多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，電阻不計，間距為的平行長金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，阻值為的導(dǎo)體棒固定連接在導(dǎo)軌左端，另一阻值也為的導(dǎo)體棒垂直放置到導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并可在導(dǎo)軌上無摩擦移動。現(xiàn)有一根輕桿一端固定在中點，另一端固定于墻上，輕桿與導(dǎo)軌保持平行，兩棒間距為。若整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，且從某一時刻開始，磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示的方式變化。

（1）求在0～時間內(nèi)流過導(dǎo)體棒的電流的大小與方向；

（2）求在時間內(nèi)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量；

（3）1.5時刻桿對導(dǎo)體棒的作用力的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，“13”形狀的各處連通且粗細相同的細玻 璃管豎直放置在水平地面上，只有G端開口，與大氣相通，水銀面剛好與C平齊．AB=CD=L，BD=DE=，F(xiàn)G=．管內(nèi)用水銀封閉有兩部分理想氣體，氣體1長度為L氣體2長度為．現(xiàn)在僅對氣體1緩慢加熱，直到使BD管中的水銀恰好降到D點，若已知大氣壓強P=76cmHg，環(huán)境溫度始終 為t=27℃，L=76cm，求此時（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
①氣體2的壓強為多少厘米汞柱？
②氣體1的溫度需加熱到多少攝氏度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的圓柱形容器內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，容器橫截面積為S，活塞質(zhì)量為m，大氣壓強為p，重力加速度為g，活塞處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)對容器緩緩加熱使容器內(nèi)的氣體溫度升高t℃，活塞無摩擦地緩慢向上移動了h，在此過程中氣體吸收的熱量為Q，問：
①被密封的氣體對外界做了多少功？
②被密封的氣體內(nèi)能變化了多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是：（　　）

A. 做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài) B. 做勻速圓周運動的物體所受的合外力是恒力

C. 做勻速圓周運動的物體的速度恒定   D. 做勻速圓周運動的物體的加速度大小恒定

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1＝100g、m2＝300g，則(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

⑴若圖中用的是電火花打點計時器，則應(yīng)使用          

A．4～6V直流電源和復(fù)寫紙                   B．4～6V交流電源和墨粉紙盤

C．220V直流電源和復(fù)寫紙                    D．220V交流電源和墨粉紙盤

⑵在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝        J，系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp＝         J；

⑶若某同學(xué)作出-h圖象如圖，可求出當?shù)氐闹亓铀俣?i>g＝       m/s2。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案