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如图所示,某空间区域分布着水平向里的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4m,磁...

如图所示,某空间区域分布着水平向里的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4m,磁感应强度B=0.5T. 固定在绝缘平板上的竖直正方形金线框PQMN边长L=0.4m,电阻R=0.1Ω,整个属装置质量M=0.3kg,平板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,用细线通过光滑定滑轮与质量为m=0.1kg的重物相连.现将重物由静止释放,使金属框向右运动,PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(g取10m/s2)求:
(1)重物刚释放时的加速度;
(2)线框进入磁场前运动的距离s;
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热.

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(1)重物刚释放时,受到重力、水平面的支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出加速度. (2)PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,金属框水平方向受到的拉力和安培力、滑动摩擦力平衡.根据感应电动势、欧姆定律推导安培力与速度的关系式,由平衡条件列方程求出速度,再由运动公式求出s. (3)由焦耳定律求出线框穿过磁场过程中产生的焦耳热. 【解析】 (1)由牛顿第二定律有:  对重物和线框组成的整体:mg-μMg=(M+m)a    ①  解得:a=1m/s2…(2分) (2)线框在磁场中匀速运动,则        E=BLv② ③ F安=BIL④ 得到F安=⑤  又   mg-μMg-F安=0⑥   v2=2as⑦ 联立⑤⑥⑦解得:s=0.5m (3)由蕉耳定律:Q=I2Rt     联立解得:Q=0.32J 答:(1)重物刚释放时的加速度为1m/s2;     (2)线框进入磁场前运动的距离s=0.5m;     (3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热0.32J.
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考点分析:
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在某个星球表面,以初速度v竖直上抛一个物体,测得其上升的最大高度为h,已知该星球的直径为d,若发射一颗绕该星球做匀速圆周运动的卫星,其最小周期为多少?(不考虑星球自转和空气阻力的影响)
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①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s.
②如果以manfen5.com 满分网为纵轴,以下落高度h为横轴,根据多组数据绘出manfen5.com 满分网-h的图象,这个图象的图线应该是图丙中的______(填a、b、c、d),且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于______
(2)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接.
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②电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数.反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω;
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为______Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是______(填元件名称).
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③在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E=______V,电池内阻r=______Ω(小数点后保留两位数字).她设计的实验电路中定值电阻R的作用是______(说出理由之一即可).
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D.2t
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在光滑的绝缘水平面上,有一个边长为L的正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于电荷c的对称点,下列说法中正确的是( )
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某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印.再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值.下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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