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如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈...

如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2<d,线圈质量m,电阻为R。现将线圈由静止释放,测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;

(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动?求出该过程最小速度v;

(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q.

 

(1)(2)(3) 2mgd 【解析】本题考查电磁感应与牛顿运动定律的结合问题,线框进入磁场过程中由于安培力较大,由牛顿第二定律可判断加速度逐渐减小,完全进入磁场后磁通量不变,没有安培力,物体的加速度为重力加速度,速度增大 ⑴,,                 2分  ,           2分         ⑵先做加速度减小的减速运动,后做加速度为g的匀加速运动 3位置时线圈速度最小,                     2分 而3到4线圈是自由落体运动因此有, 得:                 2分 (3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同。 由能量守恒Q=mgd                        2分 由对称性可知:Q总=2Q=2mgd              2分
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考点分析:
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光滑的平行金属导轨长L=2 m,两导轨间距d=0.5 m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1 T,如图所示.有一质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)当棒的速度v=2 m/s时,电阻R两端的电压;

(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;

(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.

 

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如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。

 (1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.

(2)当S闭合时,该带电粒子以6ec8aac122bd4f6e g的加速度向下运动,则R是r的几倍?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,边长为L的正方形线框 abcd的匝数为n,ad边的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,线圈与外电阻R构成闭合电路,整个线圈的电阻为r。现在让线框以OO′连线为轴,以角速度ω匀速转动,从图示时刻开始计时,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)闭合电路中电流瞬时值的表达式;

 

(2)当t=π/4ω时,电阻R两端的电压值。

 

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由同种材料构成的均匀金属杆abc处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.已知Lab=Lbc=20cm,当金属杆以说明: 6ec8aac122bd4f6e10m/s的速度在图中标明的方向运动时,则a、c两点间的电势差是      V,a、b两点间的电势差是      V

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10-3Wb增加到说明: 6ec8aac122bd4f6e,则线圈中的感应电动势E=       ,线圈中的平均电流强度I=      

 

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