如圖所示,兩根固定的光滑金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分(傾角θ=53°)平滑連接,導(dǎo)軌間距L=0.5m。傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd,磁場方向垂直斜面向上,水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,磁場沿導(dǎo)軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右邊界均與導(dǎo)軌垂直,水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg,電阻r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止。取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:

(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s

(2)金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域;

解:(1)設(shè)金屬線框剛進入磁場區(qū)域abcd的速度為v1,則(1分)

安培力  (1分)

線框勻速運動:(1分)

線框下滑距離s的過程:(2分)

聯(lián)立以上各式解得:(2分)

(2)設(shè)金屬線框剛好全部進入水平導(dǎo)軌時速度為v2,對線框在傾斜軌道上運動的全過程,有:(1分)

解得:      (1分)

線框進入水平導(dǎo)軌的磁場中后受到安培力作用而減速直至靜止,在線框穿越任一磁場區(qū)域的過程:,即(1分)

    (1分)

所以,線框在穿越每一磁場區(qū)域速度的減少量均為 (1分)

穿越磁場區(qū)域的個數(shù)(1分)

所以金屬框能穿越導(dǎo)軌水平部分中2個完整的磁場區(qū)域。(1分)

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根固定的光滑的絕緣導(dǎo)軌的水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌的間距L=O.5m,導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.在導(dǎo)軌的傾斜部分方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B=1T、邊長為L的正方形的勻強磁場區(qū)域abcd,導(dǎo)軌的水平部分有n個相同的方向豎直向上,磁感應(yīng)強度大小均為B=1T、邊長為L的正方形勻強磁場區(qū)域,磁場左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直,在導(dǎo)軌的水平部分中相鄰兩個磁場區(qū)域的間距也為L.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg,電阻r=0.2Ω,邊長也為L的質(zhì)量分布均勻的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導(dǎo)軌的豎直高度h=2.4m,當金屬線框的MN邊剛滑進磁場abed時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分繼續(xù)運動并最終停止(重力加速度 g=10m/s2’sin53°=0.8,線框在運動過程中MN邊始終與導(dǎo)軌垂直).則:
(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離S是多少?
(2)整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
(3)金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域?.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根固定的光滑的金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.導(dǎo)軌的傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導(dǎo)軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,磁場沿導(dǎo)軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌的水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s;

(2)金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域;

(3)整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根固定的光滑的金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.導(dǎo)軌的傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導(dǎo)軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,磁場沿導(dǎo)軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌的水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s;

(2)金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域;

(3)整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

 

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科目:高中物理 來源:黃岡中學2010屆高三6月適應(yīng)性考試理綜能力測試物理A 卷 題型:計算題

如圖所示,兩根固定的光滑的金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.導(dǎo)軌的傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導(dǎo)軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,磁場沿導(dǎo)軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌的水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s;
(2)金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域;
(3)整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源:黃岡中學2010屆高三6月適應(yīng)性考試理綜能力測試物理A卷 題型:計算題

如圖所示,兩根固定的光滑的金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.導(dǎo)軌的傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導(dǎo)軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,磁場沿導(dǎo)軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌的水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s;

(2)金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域;

(3)整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

 

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