【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線框置于光滑水平面上,線框邊長ab=L、ad=2L.虛線MN過ad、bc邊中點.一根能承受最大拉力F0的細線沿水平方向拴住ab邊中點O.從某時刻起,在MN右側(cè)加一方向豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小按B=kt的規(guī)律均勻變化.一段時間后,細線被拉斷,線框向左運動,ab邊穿出磁場時的速度為v. 求:

(1)細線斷裂前線框中的電功率P;

(2)細線斷裂后瞬間線框的加速度大小a及線框離開磁場的過程中安培力所做的功W;

(3)線框穿出磁場過程中通過導(dǎo)線截面的電量 q.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律與電功率表達式,即可求解;(2)依據(jù)牛頓第二定律與動能定理,即可求解;(3)依據(jù)安培力表達式,結(jié)合閉合電路歐姆定律,及電量表達式,即可求解.

1)根據(jù)法拉第定律,電功率

2)細線斷裂瞬間安培力(沒有說明,直接代入下面公式也給分)

線框的加速度

線框離開磁場過程中,由動能定理

3)設(shè)細線斷裂時刻磁感應(yīng)強度為B1,則有

其中

線圈穿出磁場過程

電流

通過的電量

解得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示的皮帶傳動裝置中,皮帶與輪之間不打滑,兩輪半徑分別為Rr,且R=3r,A、B分別為兩輪邊緣上的點,則皮帶輪運動過程中,關(guān)于A、B兩點下列說法正確的是(

A. 角速度之比ωA:ωB=3:1

B. 向心加速度之比aA:aB=1:3

C. 速率之比υA:υB=1:3

D. 在相同的時間內(nèi)通過的路程之比sA:sB=3:1

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A. 電勢 B. 電壓 C. 電場強度 D. 電勢能

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A. A B. B C. C D. D

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【題目】引力常量G是重要的物理常量之一,測出引力常量的科學(xué)家是(  )

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A. A球下滑到地面時,B球速度為零

B. A球下滑到地面過程中輕桿一直對B球做正功

C. A球機械能最小時,B球?qū)Φ氐膲毫Φ扔谒闹亓?/span>

D. 兩球和桿組成的系統(tǒng)機械能守恒,A球著地時的速度為

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【題目】一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi),線框平面與磁場垂直,線框的右邊緊貼著磁場邊界,如圖甲所示。t0時刻對線框施加一水平向右的外力,讓線框從靜止開始做勻加速直線運動穿過磁場,外力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示。已知線框質(zhì)量m1 kg、電阻R,以下說法正確的是( )

A. 線框做勻加速直線運動的加速度為1 m/s2

B. 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2T

C. 線框穿過磁場的過程中,通過線框的電荷量為C

D. 線框邊長為1 m

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【題目】豎直平面內(nèi)的半圓軌道光滑且與水平地面相切于B點,一質(zhì)量為1kg的堅硬小物塊A(可視為質(zhì)點),靜止在光滑的水平地面上,如圖所示.一顆質(zhì)量為10g的子彈以505m/s的速度向左飛來,正好打中并留在小物塊內(nèi),它們一起向左運動,已知R=0.4m,g=10m/s2.求:

(1)子彈打中小物塊并合成一個整體時的共同速度;

(2)小物塊在C點對軌道頂端的壓力大小;

(3)小物塊落地點與B點的水平距離.

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【題目】在電場中的某點放入電荷量為q的負點電荷時,測得該點的電場強度為E; 若在該點放入電荷量為2q的正點電荷, 此時測得該點的電場強度(   )

A. 大小為E, 方向和E相反

B. 大小為E, 方向和E相同

C. 大小為E/2, 方向和E相同

D. 大小為E/2, 方向和E相反

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