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【题目】如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面上,相距d的平行虚线MNPQ之间存在垂直斜面的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为R,边长为L(L<d)的正方形单匝导线框abcd,从斜面上某处由静止释放,当cd边刚进入磁场时,线框的加速度大小为a,方向沿斜面向下。线框ab边刚要离开磁场和cd边刚进入磁场时,cd边两端的电压相同。重力加速度为g。求:

1cd边刚进入磁场时,线框中电流I

2cd边刚进入磁场时线框的速度v

3)线框通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

1)当cd边刚进入磁场时,线框的加速度大小为a,设此时电流为I,根据牛顿第二定律得:,解得

2)根据欧姆定律得:,且感应电动势E=BLv,结合(1)中的结论解得:

3)设线框离开磁场时的速度为v,线框ab边刚要离开磁场和cd边刚进入磁场时,cd边两端的电压相同,根据闭合电路电压关系: 解得v′=3v,根据能量守恒得:,联立代入数据解得:

练习册系列答案
相关习题

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【题目】某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中,采用了如图甲所示的电路。

1)已知电流表G的量程为1mA,内阻为10Ω,要改装成量程为2V的电压表,需串联一个定值电阻,其阻值R1=______

2)该同学完成电路连接后,由于出现接线错误,不管开关S断开还是闭合,电流表G都有示数,请分析可能的原因是______

3)正确接线后,该同学采集了几组数据,其中电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,画出的I1-I2图象如图乙所示,根据图象可知电源电动势E=______V,内阻r=______Ω

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【题目】像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1t2

(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度如图d=____________m(已知>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s;

(2)用米尺测量两光电门的间距为l,则小车的加速度表达式a=_________(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示);

(3)该实验中,为了把沙和沙桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是______________

(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线。如图中的实线所示。试图线不通过坐标原点O的原因是____________曲线上部弯曲的原因是____________

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【题目】图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带点粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,三点是实线与虚线的交点。下列说法正确的是

A. 电势

B. 电势差

C. 粒子在点的加速度最大

D. 粒子由点到点的动能变化大于由点到点的动能变化

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【题目】如图是干湿泡湿度计示意图。温度计()的玻璃泡暴露在空气中,温度计()的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中。关于此湿度计,下列说法正确的是____

A. 甲的示数增大,则空气中水的饱和汽压增大

B. 乙的示数增大,则空气中水的饱和汽压增大

C. 甲示数一定时,若乙示数减小,则空气的相对湿度减小

D. 甲示数一定时,若乙示数减小,则空气中水蒸汽的压强增大

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【题目】如图所示,光滑固定导体轨MN水平放置,两根导体棒PQ平行放于导轨上,形成一个闭合路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(  )

A. PQ将互相靠拢

B. PQ相互相远离

C. 磁铁的加速度仍为g

D. 磁铁的加速度一定大于g

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【题目】如图所示为平放于水平面上的型管俯视图,型管固定不动;内壁光滑的ABDF两直管道长度均为2RGDF中点;内壁粗糙的半圆弧BCD半径为R。空间存在水平向右电场强度E=的匀强电场。一电荷量为q的带正电绝缘小球(直径略小于管的直径,且可看做质点)A位置由静止释放,第一次到达轨道最右端的C点时速率vc=,已知重力加速度为g。下列说法正确的是(

A. 小球由AB的时间为2

B. 小球第一次到C点时对轨道的弹力大小为mg

C. 小球恰能运动到G

D. 小球从开始运动到最后静止,克服摩擦力做功一定等于3mgR

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【题目】如图所示,绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内,其中MN段是长度为L的水平轨道,PQ段为足够长的光滑竖直轨道,NP段为光滑的四分之一圆弧,圆心为O,直线NN′右侧有方向水平向左的电场(图中未画出),电场强度E=,在包含圆弧轨道NPONO′P区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(边界处无磁场).轨道MN最左端M点处静止一质量为m、电荷量为q的带负电的物块A,一质量为3m为物块C从左侧的光滑轨道上以速度v0撞向物块AAC之间只发生一次弹性碰撞,且最终刚好挨在一起停在轨道MN上,AC均可视为质点,且与轨道MN的动摩擦因数相同,重力加速度为gA在运动过程中所带电荷量保持不变且始终没有脱离轨道.A第一次到达N点时,对轨道的压力为2mg.求:

1)碰撞后AC的速度大小;

2AC与水平轨道MN的动摩擦因数μ

3A对轨道NP的最大压力的大小.

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【题目】如图所示,正方形abcd区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入磁场,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现让该粒子从O点沿纸面以与Od30o角的方向,分别以大小不同的速率射入磁场,则关于该粒子在磁场中运动的时间t和离开正方形区域位置,下列分析正确的是(  )

A. ,则它一定从dc边射出磁场

B. ,则它一定从cb边射出磁场

C. ,则它一定从ba边射出磁场

D. ,则它一定从da边射出磁场

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