精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(2013?静安区二模)如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形铜制线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等,则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止),感应电流所做的功为
2mgd
2mgd
,线圈的最小速度为
2g(h+L-d)
2g(h+L-d)
分析:线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度是相同的,又因为线圈全部进入磁场不受安培力,要做匀加速运动.可知线圈进入磁场先要做减速运动.
解答:解:
(1)根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化为0,重力势能转化为线框产生的热量,Q=mgd.
cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0
所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,
所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd.
(2)因为进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,
设线圈的最小速度为vm,由动能定理,从cd边刚进入磁场到线框完全进入时,则有
1
2
m
v
2
m
-
1
2
m
v
2
0
=mgL-mgd
,又有
1
2
m
v
2
0
=mgh
,综上所述,线圈的最小速度为
2g(h+L-d)

故答案为:2mgd,
2g(h+L-d)
点评:解决本题的关键根据根据线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0,且全部进入磁场将做加速运动,判断出线圈进磁场后先做变减速运动,也得出全部进磁场时的速度是穿越磁场过程中的最小速度.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?静安区二模)如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?静安区二模)一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,相邻两次闪光的时间间隔为1s.分析照片发现,质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m.由此,算不出来的物理量是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?静安区二模)某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?静安区二模)在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按右上图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按如图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.
(1)S闭合后,将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将
右偏
右偏
(填:左偏、右偏或者不偏).
(2)线圈A放在B中不动时,指针将
不偏
不偏
(填:左偏、右偏或者不偏).
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将
右偏
右偏
(填:左偏、右偏或者不偏).
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将
左偏
左偏
(填:左偏、右偏或者不偏).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?静安区二模)如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置,实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E,通过显微镜可以观察到,在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数.若撤去电场后继续观察,发现每分钟闪烁的亮点数没有变化;如果再将薄铝片移开,观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加,由此可以判断,放射源发出的射线可能为(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案