题目
题型:不详难度:来源:
(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d 间的电压是多大?
(2) 线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3) 在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W =0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?
答案
解析
试题分析:(1)正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中,设cd边上的感应电动势为E,线框中的电流强度为I,c、d间的电压为Ucd,则 E=BLv (1分)
由欧姆定律,得I=E/R (1分)
Ucd=3IR/4 (1分)
解得 Ucd=0.45V (1分)
(2)正方形线框匀速通过磁场区域的过程中,设受到的安培力为F,细线上的张力为T,则
F=BIL (1分)
T=m2gsinθ (1分)
m1g=T+F (1分)
正方形线框在进入磁场之前的运动过程中,根据能量守恒,则
m1gh−m2ghsinθ=(m1+m2)v2 (4分)
解得m1=3.2×10-2kg,m2=1.6×10-2kg (2分)
(3)因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同,所以在通过磁场区域的过程中,线框和物体P的总机械能保持不变,故力F做功W等于整个线框中产生的焦耳热Q,即
W=Q (3分)
设线框cd边产生的焦耳热为Qcd,根据Q=I2Rt得 Qcd=Q/4 (2分)
解得Qcd=5.75×10-2J (1分)
核心考点
试题【(19分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形】;主要考察你对功能关系等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.空降兵从跳下到下落高度为h时,机械能一定损失了 |
B.空降兵从跳下到刚匀速时,重力势能一定减少了 |
C.空降兵匀速下降时,速度大小为 |
D.空降兵从跳下到刚匀速的过程,空降兵克服阻力做功为 |
A.65J | B.750J | C.1025J | D.1650J |
(1)通过公式推导验证:在时间内,F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能,也等于导线MN中产生的焦耳热Q。
(2)若导线的质量m=8.0g,长度L=0.1m,感应电流I=1.0A,假设一个原子贡献1个自由电子,计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v(下表中列出了一些你可能用到的数据)。
(3)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动自由电子和金属离子(金属原子失去电子后剩余部分)的碰撞,展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子运动模型:在此基础上,求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力的表达式。
A.-1.50×10-4J和 9.95×10-3J B.1.50×10-4J和9.95×10-3J
C.-1.50×10-4J和 9.65×10-3J D.1.50×10-4J和9.65×10-3J
A.缓冲器的机械能守恒 |
B.摩擦力做功消耗机械能 |
C.垫板的动能全部转化为内能 |
D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 |
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