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(附加题)如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放...

manfen5.com 满分网(附加题)如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如乙图所示,在金属线框被拉出的过程中.
(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
(1)电流随时间线性变化,可知平均电流,根据q=,求出通过导线框截面的电量.根据法拉第电磁感应定律,,求出电阻. (2)根据,结合电流随时间的变化规律,得出速度随时间的变化规律,从而求出加速度,根据牛顿第二定律,求出水平外力F随时间的变化关系. (3)求出5s末的速度,根据能量守恒求出线框中产生的焦耳热. 【解析】 (1)根据q=,由I-t图象得,q=1.25C         又根据 得R=4Ω. (2)由电流图象可知,感应电流随时间变化的规律:I=0.1t 由感应电流,可得金属框的速度随时间也是线性变化的, 线框做匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2. 线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动,F-FA=ma 得F=(0.2t+0.1)N (3)t=5s时,线框从磁场中拉出时的速度v5=at=1m/s 由能量守恒得: 线框中产生的焦耳热
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考点分析:
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②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是:   
(2)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和计数点O对齐.
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线段OA
数据(cm)
②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度,其中打E点时的速度vE    m/s(取三位有效数字).
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s.试根据以上数据和你求得的E点速度在所给的坐标中,作出v-t图象.要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要合适,使作图和读数方便,并要充分利用坐标纸.从图象中求得物体的加速度a=    m/s2(取两位有效数字).
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②将红表笔插入    接线孔(填“+”或“-”);
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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