【题目】如图所示,水平地面上方存在一磁场区域,EF为磁场的上水平边界,在磁场上方有一边长为L的正方形线框ABCD,其质量为m,电阻为R,将线框ABCD从AB边距磁场上边界2L处由静止释放,线框最终落在地面上,线框在整个运动过程中始终处于竖直平面内,且AB边保持水平,以线框AB边进入磁场时刻为计时起点,磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图所示,已知线框进入磁场过程中做匀速运动,磁场区域高度为7L.求:
(1)线框AB边刚进入磁场时磁场的磁感应强度
(2)从线框释放到AB边落地过程中,线框中产生的焦耳热.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)设线框AB刚进入磁场时磁场的磁感应强度为B,线框的速度为v,由动能定理可得:
回路中的电流为:
线框进入磁场过程中做匀速运动,由平衡条件得:
BI1L=mg
联立解得:
(2)线框匀速进入磁场的过程中产生的焦耳热:
Q1=mgL
设线框进入磁场匀速转动的时间为t0,则
线框在磁场中无感应电流的时间为:
磁场变化时,线框中有感应电流,但线框受到的安培力为0,
设线框从完全进入磁场到AB边落地时间为t,有
解得:
线框中有感应电流的时间:
回路中电流:
出磁场产生的焦耳热:
Q2=I22Rt22
从线框释放到AB边落地过程中,线框中产生的焦耳热:
Q=Q1+Q2=mgL.
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【题目】一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域.两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a.图乙反映感应电流I与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向.图象正确的是( )
A. B.
C.
D.
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【题目】如图为远距离输电示意图,n1、n2和,n3、n4分别是升、降压变压器的原、副线圈,已知发电机的输出电压一定。用电高峰时,某同学发现当他家的大功率电器开启后,家中的自炽灯变暗。下列说法正确的是
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A. 该同学家开启大功率电器后,输电线上损失的功率减小
B. 若减小降压变压器原线圈n3的匝数,可能会使白炽灯正常发光
C. 若减小降压变压器副线圈n4的匝数,可能会使自炽灯正常发光
D. 若减小升压变压器副线圈n2的匝数,可能会使白炽灯正常发光
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【题目】如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,导轨的间距L=0.5m,其上端接一阻值为的定值电阻。在水平虚线L1、L2间有一不导轨所在平面垂直的匀强磁场B=3T,磁场区域的高度为d=0.8m。导体棒a的质量ma=0.18kg、电阻Ra=6Ω;导体棒b的质量mb=0.18kg、电阻Rb=3Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动。若b棒能匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终不导轨垂直且不导轨接触良好。求:
(1)b棒匀速穿过磁场区域时的速度大小vb;
(2)M点和N点相距的高度h;
(3)a棒穿过磁场区域时的过程中,电阻R产生的热量Q。
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【题目】一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是
A.0~2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/s
B.0~2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.0~2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V
D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
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【题目】如图所示,A物体的质量为2kg,B物体的质量为5kg,它们之间通过细绳、滑轮和弹簧秤相连接.不计弹簧秤的质量及绳和滑轮之间的摩擦.当弹簧秤的读数为15N时,求:(取g=10m/s2)
(1)物体A对桌面的压力大小;
(2)地面对物体B的支持力大小.
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【题目】在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中,右图是某次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)根据____________可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动。
(2)根据有关公式可求得vB=1.38 m/s,vC=____m/s,vD=3.90 m/s。
(3)利用求得的数值作出小车的v-t图线(以打A点时开始计时),
(_______)
并根据图线求出小车运动的加速度a=____m/s2。
(4)将图线延长与纵轴相交,若交点的纵坐标是0.12 m/s,此交点的物理意义是________。
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【题目】如图,光滑竖直杆固定,小圆环A套在杆上并通过绳子绕过定滑轮和物块B相连,已知定滑轮到竖直杆的距离为d,开始时用手托着A使A、B都静止,A和B的质量之比为1∶。现放开A,绳子和杆足够长,不计定滑轮体积和摩擦,以下说法正确的是( )
A.A下滑的最大距离为dB.A下滑的最大距离为2
d
C.A下滑距离为d时速度最大D.A在最低点时的加速度大小为0
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【题目】用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为200Ω的电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件___________(填“S”或“T”),,使指针对准电流的"0"刻线。
(2)将选择开关K旋至“Ω”挡,再将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节___________(填“S”或“T”),使电表指针对准___________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。
(3)当选择开关K旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时,正确操作后发现指针的偏转角很大,为了测量更准确应该选择的挡位是__________(填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)
(4)当上述操作步骤(3)重新准确选择挡位并调节之后,将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为________Ω。
(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量,电流都应该是从________表笔流出由__________表笔流入多用电表。(填“红”或“黑”)
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