【題目】如圖所示,Ⅰ、Ⅱ區(qū)域是寬度均為L=0.5m的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,方向相反。一邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Ω的正方形金屬線框,在外力作用下,以初速度勻速穿過磁場區(qū)域。
(1)取逆時針方向為正,作出i-t圖像;
(2)求線框穿過磁場區(qū)域的過程中外力做的功;
(3)若不施加外力,確定線框最終停止的位置。
【答案】(1) (2) (3) 離左邊0.875m處停止運動
【解析】
將線框穿過磁場的過程分成三段,分別根據(jù)感應(yīng)電動勢公式求出感應(yīng)電動勢,由右手定則判斷感應(yīng)電流方向.作出i-t圖象;線框勻速穿過磁場區(qū)域時,外力做功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱;若不施加外力,線框進(jìn)入磁場后受到安培力,根據(jù)牛頓第二定律列出加速度表達(dá)式,將代入,并求和,采用積分法求出線框通過Ⅰ的過程線框的末速度,再對線框進(jìn)入Ⅱ的過程,運用積分法求解線框進(jìn)入磁場后運動的位移大小。
(1)電流逆時針方向取正值;
時間間隔
順時針方向取負(fù)值;
時間間隔
逆時針方向取正值;
時間間隔
電流隨時間變化關(guān)系如圖所示:
(2)因為線框勻速運動,所以外力做的功等于電流做的功
(3)沒有外力時,線框在安培力作用下做變減速運動
線框通過Ⅰ的過程中:
即 則有:
可得:
線框進(jìn)入Ⅱ的過程中:
即
解得:
即線框進(jìn)入磁場后運動 (離左邊0.875m處停止運動)
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【題目】振源S在O點作豎直方向振動,頻率為10Hz,t=0時刻向右傳播的簡諧橫波如圖所示(向左傳播的簡諧橫波圖中未畫出),則以下說法正確是
A. t=0時,x=-2m處的介質(zhì)點振動方向向上
B. t=0.1s時,x=1m處的介質(zhì)點振動方向向下
C. t=0.125s時,x=-3m處的介質(zhì)點處在波谷位置
D. t=0.175s時,x=1.5m處的介質(zhì)點在平衡位置
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【題目】卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,因為路口出現(xiàn)紅燈,司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方開始剎車,使卡車勻減速前進(jìn),當(dāng)車減速到2m/s時,交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機(jī)當(dāng)即停止剎車,并且只用了減速過程的一半時間就加速到原來的速度,從剎車開始到恢復(fù)原速過程用了12s.求:
(1)減速與加速過程中的加速度大。
(2)開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度?
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【題目】如圖,空間存在沿OM方向的勻強(qiáng)電場,ON與OM的夾角∠NOM=θ,某帶正電粒子從OM上的P點垂直于OM進(jìn)入電場,僅在電場力作用下運動,第一次經(jīng)過ON的位置記為Q點。當(dāng)粒子以不同大小的初速度進(jìn)入電場,Q點的位置會不同,若Q點離O點最遠(yuǎn)距離OQ=L。下列說法正確的是( )
A. Q點最遠(yuǎn)時,粒子的速度沿ON方向
B. 粒子在OM方向的分運動是勻加速直線運動,垂直OM方向的分運動是勻速直線運動
C. 粒子進(jìn)入電場的初速度越大,Q點離O點越遠(yuǎn)
D. 根據(jù)條件可以求得OP=cos θ
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【題目】如圖所示,為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖。圖中A為小車,B為砝碼及砝碼盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點計時器相連,計時器接50Hz交流電。小車A的質(zhì)量為m1,砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量為m2。
【1】下列說法正確的是 。
A. 每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力
B. 實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源
C. 本實驗m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1
D. 在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作a-圖象
【2】實驗時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測
量得到的a- F圖像,可能是圖中的圖線 。(選填“甲”、
“ 乙”、“ 丙”)
【3】如圖所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標(biāo)出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小 m/s2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,在x>0,y>0區(qū)域內(nèi)有平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場和垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子從坐標(biāo)原點O沿某一方向以一定的初動能入射,在電場和磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),先后經(jīng)過A(8,6)、B(12,18)兩點時,動能變?yōu)槌鮿幽艿?/span>0.6和0.4。不計重力的影響。
(1)確定電場強(qiáng)度的方向;
(2)若粒子的電荷量為-2×10-7 C,初動能為1×10-5 J,求電場強(qiáng)度的大小。
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【題目】如圖,邊長為a的正方形導(dǎo)線框從A、C處斷開再用長度可忽略的絕緣物質(zhì)粘上,放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,將C和C’分別接到一個理想變壓器的原線圈上,原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,副線圈與阻值為R的電阻連接,當(dāng)用外力使一導(dǎo)體棒從左端A以速度v勻速滑上正方形金屬框直至右端C (C’)的過程中,下列說法正確的是(除R外其他電阻均不計)( )
A. 電阻R中有交變電流通過
B. 原線圈的電壓的最大值為
C. 電阻R兩端的電壓的有效值為
D. 該過程中通過R的電量為
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【題目】一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射的速度圖象如圖所示,關(guān)于火箭的運動情況,正確的說法是 ( )
A. 火箭的速度先逐漸增大,然后又逐漸減小
B. 火箭在tB時刻上升至最高點B
C. 火箭在tB時刻的速度達(dá)到最大值
D. 火箭在AB段的加速度比OA段的加速度要小
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【題目】圖中四個物體由六個金屬圓環(huán)組成,圓環(huán)所用材質(zhì)和半徑都相同。2環(huán)較細(xì),其余五個粗環(huán)粗細(xì)相同,3和4分別由兩個相同粗環(huán)焊接而成,在焊點處沿兩環(huán)環(huán)心連線方向割開一個小缺口(假設(shè)缺口處對環(huán)形、質(zhì)量和電阻的影響均不計)。四個物體均位于豎直平面內(nèi)?臻g存在著方向水平且與環(huán)面垂直、下邊界為過MN的水平面的勻強(qiáng)磁場。1、2、3的下邊緣均與MN相切,4的兩環(huán)環(huán)心連線豎直,小缺口位于MN上。已知圓環(huán)的半徑遠(yuǎn)大于導(dǎo)線的直徑,F(xiàn)將四個物體同時由靜止釋放,則:
A. 1先于2離開磁場
B. 離開磁場時2和3的速度相等
C. 在離開磁場的過程中,1和3產(chǎn)生的焦耳熱一樣多
D. 在離開磁場的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電量,1比4多
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