题目
题型:江苏难度:来源:
”型装置,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出).线框的边长为d(d<l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1;
(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离Χm.
答案
由动能定理 mgsinα•4d+W-BIld=0
且Q=-W
解得 Q=4mgdsinα-BIld
(2)设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1,则接着向下运动2d
由动能定理得:mgsinα•2d-BIld=0-
1 |
2 |
v | 21 |
装置在磁场中运动时收到的合力F=mgsinα-F′
感应电动势 E=Bdv
感应电流 I′=
E |
R |
安培力 F"=BI"d
由牛顿第二定律,在t到t+△t时间内,有△v=
F |
m |
则∑△v=∑[gsinα-
B2d2v |
mR |
有v1=gt1sinα-
2B2d3 |
mR |
解得 t1=
| ||||
mgsinα |
(3)经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动
由动能定理 mgsinα•xm-BIl(xm-d)=0
解得 xm=
BIld |
BIl-mgsinα |
答:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热为4mgdsinα-BIld;(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1为
| ||||
mgsinα |
BIld |
BIl-mgsinα |
核心考点
试题【如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
1 |
3 |
(1)滑块A与球B碰撞前瞬间的速度大小v0;
(2)小球B运动到最高点时细线的拉力大小T;
(3)弹簧的最大弹性势能EP.