如下圖所示,在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方有一個(gè)方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正方形線框abcd的邊長(zhǎng)l=0.2m,質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.08Ω。某時(shí)刻對(duì)線框施加豎直向上的恒力F=1N,且ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框以v0=2m/s的速度恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后,立即撤去外力F,線框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開(kāi)始下落,最后落至地面。整個(gè)過(guò)程線框沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng),線框平面始終處于紙面內(nèi),g取10m/s2。求:
小題1:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
小題2:線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間;
小題3:線框落地時(shí)的速度的大小。

小題1:1T
小題2:0.9s
小題3:vt=4m/s
(1)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流(1分)
線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng),有F=mg+IBl(2分)代入數(shù)據(jù)解得B=1T(2分)
(2)設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,有(1分)
線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間(1分)
線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),所用時(shí)間t=t1+t2=0.9s(2分)
(3)線框從最高點(diǎn)回到到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變,線框所受安培力大小也不變,則IBl=mg(1分)因此,線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程還是做勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由機(jī)械能守恒定律可得(2分)代入數(shù)據(jù)解得線框落地時(shí)的速度vt=4m/s(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計(jì)金屬桿ab的電阻及運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力,則
A.上滑過(guò)程的時(shí)間比下滑過(guò)程長(zhǎng)
B.回到出發(fā)點(diǎn)的速度v的大小等于初速度v0的大小
C.上滑過(guò)程通過(guò)電阻R的電量比下滑過(guò)程多[
D.上滑過(guò)程通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量比下滑過(guò)程多

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下面列舉的四種儀器或電器中,利用電磁感應(yīng)原理工作的是
A.回旋加速器B.電磁爐C.質(zhì)譜儀D.示波管

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,水平面上兩根足夠長(zhǎng)的的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L(zhǎng)=0.5m,一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R=0.5的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,現(xiàn)在給金屬桿施加一水平向右的的恒定拉力F,并每隔0.2s測(cè)量一次導(dǎo)體棒的速度,乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象。求:

小題1:力F的大小;
小題2:t=2s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度;
小題3:估算3.2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌的下端接有電阻。當(dāng)導(dǎo)軌所在空間沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),使導(dǎo)體棒ab以平行導(dǎo)軌平面的初速度v0沖上導(dǎo)軌平面,ab上升的最大高度為H;當(dāng)導(dǎo)軌所在空間存在方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導(dǎo)軌平面,ab上升的最大高度為h。兩次運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體棒ab始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好。關(guān)于上述情景,下列說(shuō)法中
正確的是   (   )
A.兩次上升的最大高度比較,有H=h
B.兩次上升的最大高度比較,有H<h
C.無(wú)磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)軌下端的電阻中有電熱產(chǎn)生
D.有磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)軌下端的電阻中有電熱產(chǎn)生

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd,總電阻為R,邊長(zhǎng)為.現(xiàn)將線框以與ab垂直的速度v勻速穿過(guò)一寬度為2、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,整個(gè)過(guò)程中ab、cd兩邊始終保持與邊界平行.令線框的cd邊剛與磁碭左邊界重合時(shí)t=0,電流沿abcda流動(dòng)的方向?yàn)檎?br />

(1)在下圖中畫(huà)出線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象;
(2)求整個(gè)過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)求線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中流過(guò)線框的電量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,當(dāng)導(dǎo)線棒MN在外力作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)R的電流方向是
A.由B→A
B.由A→B
C.電流周期性發(fā)生改變
D.無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T(mén),轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向,線圈電阻為2。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)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(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e = 4cos
D. 任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為=sin

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

水平放置的光滑導(dǎo)軌MM‵和NN‵間接有電阻R,導(dǎo)軌左右區(qū)域分別處于不同方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2,虛線為兩區(qū)域的分界線,一根金屬棒ab放在導(dǎo)軌上且與其垂直,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì),金屬棒在水平向右的恒力F作用下,經(jīng)過(guò)左、右兩區(qū)域,已知金屬棒在左面區(qū)域中恰好做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng),則金屬棒進(jìn)入右面區(qū)域中,下列說(shuō)法正確的是
A.若B2= B1,金屬棒所受磁場(chǎng)力方向改變,金屬棒不再做勻速運(yùn)動(dòng)
B.若B2= B1,金屬棒所受磁場(chǎng)力方向不變,金屬棒仍做勻速運(yùn)動(dòng)
C.若B2<B1,金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng),然后以大于v的速度做勻速運(yùn)動(dòng)
D.若B2>B1,恒力F對(duì)金屬棒做功的功率將先變小后不變

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