【題目】(2016·陜西西工大附中模擬)如圖所示,用水平絕緣傳送帶輸送一正方形單匝閉合銅線框,在輸送中讓線框隨傳送帶通過(guò)一固定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,銅線框在進(jìn)入磁場(chǎng)前與傳送帶的速度相同,穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中將相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)。已知傳送帶以恒定速度v0運(yùn)動(dòng),當(dāng)線框的右邊框剛剛到達(dá)邊界PQ時(shí)速度又恰好等于v0。若磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直,MN與PQ的距離為d,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,銅線框質(zhì)量為m,電阻均為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d),銅線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且在傳送帶上始終保持前后邊框平行于磁場(chǎng)邊界MN,試求:
(1)線框的右邊框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力的大小;
(2)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)加速度的最大值以及速度的最小值;
(3)從線框右邊框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中,傳送帶對(duì)閉合銅線框做的功。
【答案】(1) (2) -μg (3)2μmgd
【解析】(1)閉合銅線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)
E=BLv0
產(chǎn)生的電流I==
右側(cè)邊所受安培力F=BIL=
(2)線框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng),在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,受安培力和摩擦力的共同作用做變減速運(yùn)動(dòng);進(jìn)入磁場(chǎng)后,在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)其右邊框剛剛到達(dá)PQ時(shí)速度又恰好等于v0。因此,線框在剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),所受安培力最大,加速度最大,設(shè)為am;線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度最小,設(shè)此時(shí)線框的速度為v。線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有F-μmg=mam,解得am=-μg,在線框剛剛完全進(jìn)入磁場(chǎng)又勻加速運(yùn)動(dòng)到達(dá)邊界PQ的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有μmg(d-L)=mv-mv2,解得最小速度vmin=
(3)線框從右邊框進(jìn)入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)邊界PQ的過(guò)程中線框一直受摩擦力f=μmg
由功的公式Wf1=fd 得摩擦力做功Wf1=μmgd
閉合線框穿出磁場(chǎng)與進(jìn)入磁場(chǎng)的受力情況相同,則完全穿出磁場(chǎng)的瞬間速度亦為最小速度v,然后速度均勻增加到v0,產(chǎn)生的位移一定為x=d-L(和在磁場(chǎng)中速度v由增加v0到的位移相同)閉合線框在右邊框出磁場(chǎng)到與傳送帶共速的過(guò)程中位移x′=x+L=d。在此過(guò)程中摩擦力再做功Wf2=μmgd
因此,閉合銅線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中,傳送帶對(duì)閉合銅線框做的功W= Wf1+Wf2=2μmgd
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】穿過(guò)某閉合回路的磁通量φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖中的①~④所示,下列說(shuō)法正確的是
A. 圖①有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且大小恒定不變
B. 圖②產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大
C. 圖③在0~t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是t1~t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的2倍
D. 圖④產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大再變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(2016·江蘇單科,6,4分)(難度★★)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說(shuō)法正確的有( )
A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作
B.取走磁體,電吉他將不能正常工作
C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線圈中的電流方向不斷變化
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在夜晚,發(fā)現(xiàn)“月亮在白蓮花般的云朵里穿行”,這時(shí)選定的參考系是
A. 云 B. 月亮 C. 地面 D. 觀察者
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體,B、C是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星,B位于離地面高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星。下列關(guān)系正確的是
A.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大于衛(wèi)星B的線速度
B.衛(wèi)星B的角速度小于衛(wèi)星C的角速度
C.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星C的周期
D.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星C的向心加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的科學(xué)家是( )
A. 胡克 B. 牛頓 C. 勒維列 D. 卡文迪許
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是說(shuō)明向心力和質(zhì)量、半徑之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)儀器.球P和Q可以在光滑水平桿上無(wú)摩擦地滑動(dòng),兩球之間用一條輕繩連接,mP=2mQ.當(dāng)整個(gè)裝置繞中心軸以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),兩球離轉(zhuǎn)軸的距離保持不變,則此時(shí)
A.兩球均受到重力、支持力、繩的拉力和向心力四個(gè)力的作用
B.P、Q兩球受到的向心力大小相等
C.兩球離轉(zhuǎn)軸的距離rP一定等于
D.當(dāng)ω增大時(shí),P球?qū)⑾蛲膺\(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=5kg的物體放在水平面上,物體與水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.5。物體受到與水平面成=37斜向上的拉力F=50N作用,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)撤去拉力F,物體最終到達(dá)C點(diǎn),已知AC間距離為L=165m,(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)物體在AB段的加速度大小a;
(2)物體運(yùn)動(dòng)的最大速度大小vm;
(3)拉力F所做的功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供了小燈泡(3.8 V、0.3 A)、電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻約 0.4 Ω)、電壓表(0~15 V,內(nèi)阻約 20 kΩ)以及 滑動(dòng)變阻器(5 Ω,2 A)等實(shí)驗(yàn)器材. (1)如果用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量該小燈泡的電阻,應(yīng)選用的擋位是_______ (填選項(xiàng)前面的字母)
A.×1 000 B.×100 C.×10 D.×1
(2)如果既要滿足小燈泡兩端電壓從零開始連續(xù)變化,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)從 如圖甲所示的電路中選擇________電路做實(shí)驗(yàn)電路.(填對(duì)應(yīng)電路圖下面的字母)
(3)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據(jù)此圖給出的 信息可知,隨著小燈泡兩端電壓的升高,小燈泡的電阻_________. (選填“變大”、“變小”或“不變”)
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