题目
题型:模拟题难度:来源:
(1)求线框受到的拉力F的大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小,x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小),求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。
答案
由牛顿第二定律F-mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得F=1.5 N
(2)由v-t图象可知,线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动
产生的感应电动势E=BLv1
通过线框的电流I==
线框所受安培力F安=BIL=
对于线框匀速运动的过程,由力的平衡条件,有F=mgsinθ+μmgcosθ+
解得B=0.50T
(3)由v-t图象可知,线框进入磁场区域后做匀速直线运动,并以速度v1匀速穿出磁场,说明线框的宽度等于磁场的宽度D=0.40m
线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动,到达档板时的位移为s-D=0.15m
设线框与挡板碰撞前的速度为v2
由动能定理,有-mg(s-D)sinθ-μmg(s-D)cosθ=
解得v2==1.0 m/s
线框碰档板后速度大小仍为v2,线框下滑过程中,由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等,即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N,因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动,ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/s;进入磁场后因为又受到安培力作用而减速,做加速度逐渐变小的减速运动,设线框全部离开磁场区域时的速度为v3
由v=v0-得v3= v2-=-1.0 m/s
因v3<0,说明线框在离开磁场前速度已经减为零,这时安培力消失,线框受力平衡,所以线框将静止在磁场中某位置
线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt==0.40 J
线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2= =0.05 J
所以Q=Q1+Q2=0.45 J
核心考点
试题【如图甲所示,表面绝缘、倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,斜面的顶端固定有弹性挡板,挡板垂直于斜面,并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
B.流过电阻R的电量为
C.恒力F与摩擦力做功之和等于整个回路中产生的焦耳热
D.恒力F与安培力冲量之和等于杆动量的变化量
B.外力F对ab做的功大于电路中产生的电能
C.外力F做功的功率始终等于电路中的电功率
D.克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能
B.上滑所用的时间等于下滑所用的时间
C.上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量大小相等
D.上滑过程通过某位置的加速度大小等于下滑过程中通过该位置的加速度大小
B.棒所受安培力的大小为
C.棒两端的电压为
D.棒动能的减小量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和
甲 乙
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