如圖12-60所示，邊長L=2.5 m、質(zhì)量m=0.50 kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80 T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合.在力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動，在5.0 s內(nèi)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖12-61所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0 Ω.

          

圖12-60                  圖12-61

（1）試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流方向，并在圖中標(biāo)出.

（2）t=2.0 s時(shí)金屬線框的速度和力F的大小.

（3）已知在5.0 s內(nèi)力F做功1.92 J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

（1）逆時(shí)針方向  圖略  （2）0.4 m/s  0.5 N  （3）1.67 J


解析:

（1）由右手定則知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針．

（2）t=2.0 s時(shí)，感應(yīng)電流為0.2 A，感應(yīng)電動勢E=IR=0.8 V，此時(shí)線框的速度v==0.4 m/s，線框的加速度為a==0.2 m/s2，由牛頓第二定律F-BIL=ma，則拉力F=BIL+ma=0.5 N．

（3）t=5.0 s時(shí)，感應(yīng)電流為0.5 A，感應(yīng)電動勢E=IR=2 V，此時(shí)線框的速度v==1 m/s．5 s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q=WF-=1.67 J．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，設(shè)斜面高度為h．啟動氣源，滑塊A自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時(shí)的對應(yīng)速度記入表中． （g取9.8m/s2）
實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3 4 5 6 7
斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60 70
傳感器示數(shù)v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
（1）選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面高度的關(guān)系圖象；
（2）要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)
線），滑塊，氣墊導(dǎo)軌（帶氣源），高度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有
A
A

A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   E．彈簧測力計(jì)
（3）由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒．若守恒，說明判斷機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，分析機(jī)械能不守恒的原因
圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g，表明機(jī)械能守恒
圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g，表明機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

某物理課外小組想探究“帶風(fēng)帆的玩具小車所受阻力與運(yùn)動速度的關(guān)系”，他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究：

  

（1）猜想：①f阻與車的速度v無關(guān)；②；③

（2）探究步驟

①將帶有風(fēng)帆的玩具小車、已連接好電源的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶按如圖10甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上；

②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源（電源頻率f=50Hz），使玩具小車從靜止開始加速運(yùn)動，足夠長的時(shí)間后關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；

③改變長木板的傾角，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

木板傾角θ

sinθ

小車勻速運(yùn)動時(shí)的速度v（m/s）

小車勻速運(yùn)動時(shí)速度的平方v2（m/s）2

1

4°

0.07

0.60

0.36

2

10°

0.18

×

3

24°

0.41

3.51

12.32

4

36°

0.59

5.06

25.60

5

48°

0.74

6.34

40.20

6

60°

0.87

×

請你根據(jù)該小組的探究完成下列的問題：

   （Ⅰ）圖10乙是傾角θ=10°的一條打點(diǎn)紙帶，通過計(jì)算完成表中對應(yīng)的空白項(xiàng)；

   （Ⅱ）通過觀察表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試將θ=60°時(shí)小車勻速運(yùn)動的速度填在表中對應(yīng)的空白處．

   （Ⅲ）結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，通過對數(shù)據(jù)的觀察分析，玩具小車所受的阻力與運(yùn)動         速度的定性關(guān)系是                                ．也可以進(jìn)一步通過圖象法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到運(yùn)動小車所受到阻力與運(yùn)動速度的定量關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

木塊A、B分別重50 N和60 N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動。現(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上.如圖1-9所示.力F作用后（     ）

A．木塊A所受摩擦力大小是12.5 N

B．木塊A所受摩擦力大小是11.5 N

C．木塊B所受摩擦力大小是9 N

D．木塊B所受摩擦力大小是7 N

   本題簡介：本題考查了胡克定律，靜摩擦，物體平衡條件。難度：較易

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖9-14所示，計(jì)算機(jī)鍵盤上的每一個(gè)按鍵下面都有一個(gè)電容傳感器.電容的計(jì)算公式是其中ε=9.0×10－12 F·m－1,S表示兩金屬片的正對面積，d表示兩金屬間的距離.當(dāng)某一鍵被按下時(shí)，d發(fā)生改變，引起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號.已知兩金屬片的正對面積為50 mm2，鍵未被按下時(shí)，兩金屬片間的距離為0.60 mm.只要電容變化達(dá)0.25 pF，電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號，那么為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下多大距離？

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