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如图所示,质量为m的矩形线框MNPQ,MN边长为a,NP边长为b;MN边电阻为R...

如图所示,质量为m的矩形线框MNPQ,MN边长为a,NP边长为b;MN边电阻为R1,PQ边电阻为R2,线框其余部分电阻不计.现将线框放在光滑绝缘的水平桌面上,PQ边与y轴重合.空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场,该磁场的磁感应强度沿y轴方向均匀,沿x轴方向按规律Bx=B(1-kx)变化,式中B和k为已知常数且大于零.矩形线框以初速度v从图示位置向x轴正方向平动.求:
(1)在图示位置时线框中的感应电动势以及感应电流的大小和方向;
(2)线框所受安培力的方向和安培力的表达式;
(3)线框的最大运动距离xm
(4)若R1=2R2,线框运动到manfen5.com 满分网过程中,电阻R1产生的焦耳热.

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由电动势的定义式求电动势,由楞次定律判断电流方向;由安培力公式求安培力;由牛顿第二定律求解线框运动的距离;由动能定理求产生的热量. 【解析】 (1)E==ab=ab=kabvB I== 感应电流方向沿:NPQMN (2)线框受的安培力水平向左,安培力为: F=aI△B= (3)根据牛顿第二定律知: F=F1-F2=m=- 其中m△v=- mv= 联立解得xm= (4)由m△v=-得: m(v-v)=-=-,v= Q=△EK= 电阻R1产生的热为 答:(1)在图示位置时线框中的感应电动势为kabvB 感应电流的大小为,方向沿NPQMN; (2)线框所受安培力的方向水平向左,安培力的表达式为; (3)线框的最大运动距离; (4)线框运动到过程中,电阻R1产生的焦耳热.
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考点分析:
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如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系.已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线.若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10m/s2.试问:
(1)图(b)中图线与纵坐标交点ao多大?
(2)图(b)中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态.
(3)θ1为多大?
(4)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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(1)该匀强电场的场强多大?其方向如何?
(2)给A处的质点一个指向C点的初速度,该质点到达B点时所受的电场力多大?
(3)若初速度大小为v,质点到达C点时的加速度和速度分别多大?
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如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0m,BC段长L=1.5m.弹射装置将一个小球(可视为质点)以v=5m/s的水平初速度从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,落地点D离开C的水平距离s=2m,不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和加速度a的大小;
(2)小球从A点运动到C点的时间t;
(3)桌子的高度h.

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在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组的实验装置如图所示.实验时先平衡小车所受的摩擦力,然后用重物通过细线拉动小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道左端.实验中把重物的重力作为拉力F,先后用不同质量的小车做了两组实验,每组实验中取了重物重力六个不同的值,取得实验数据并标在了a-F坐标中.
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(1)在坐标系中分别作出小车加速度a和拉力F的关系图线;
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(2)请根据做出的图线进行分析评价,实验误差比较大的是第______(选填“1”或“2”)组实验,造成误差较大的主要原因是:______
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某同学利用图1所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
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(1)所得实验数据如下表,请在图2中画出U-I的图象.
U/V1.961.861.801.841.641.56
I/A0.050.150.250.350.450.55
(2)根据所画的U-I图象,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率约为______ W(保留两位有效数字).
(3)(多选题)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在图3所示的电路中(Rx阻值未知),你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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