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如右图所示,一根很长的竖直放置的圆柱形磁铁产生一个很强的辐射状磁场(磁场方向都是水平向外的),一个与磁铁同轴的圆形铝环,半径为R,在磁场中由静止开始下落,并且圆环平面在下落过程中始终保持水平.已知磁场的磁感应强度为B,绕制圆环的铝线密度为d,电阻率为ρ,那么圆环下落的稳定速度为多少?

dgρ/B2


解析:

设铝线的质量为m、截面积为S,铝环在下落过程中,切割磁感线产生感应电动势,回路中产生感应电流,由右手定则知,方向为顺时针,根据左手定则知,铝环受向上的安培力,且v↑,r↑,FA↑,当?mg=FA时,a=0,铝环做匀速运动,则由法拉第电磁感应定律,E=BLv=B·2πR·v  ①,由闭合电路欧姆定律,  ②,由电阻定律,铝环电阻为R′=  ③,由平衡条件,mg=BIL=BI·2πR  ④,又m=V·d=2πR·Sd  ⑤,解得v=.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根很长的光滑平行导轨水平放置,导轨间距为L,其左端接有电容为C的电容器和阻值分别为R和r的定植电阻,导轨上垂直跨放着一金属棒ab,整个装置放在竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场中,现在用与导轨平行,大小为F的水平恒力拉 ab,使它向右运动,不计金属棒和导轨的电阻,求:
(1)金属绑ab运动的最大速度
(2)金属绑ab运动的最大速度时,电容器的带电量,并在答题纸上标明两板带电的正负
(3)金属绑ab运动的最大速度之后,突然使它停止,则电容器放电瞬间,ab受到的安培力大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.

由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.

(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.

(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如右图所示,则该样品的直径为__________cm.

  (3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:

 ①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.

②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.

 

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科目:高中物理 来源:2010年福建省高三上学期第一次月考物理试题 题型:实验题

佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.

由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.

(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.

(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如右图所示,则该样品的直径为__________cm.

   (3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:

 ①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.

②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根很长的光滑平行导轨水平放置,导轨间距为L,其左端接有电容为C的电容器和阻值分别为Rr的定值电阻,导轨上垂直跨放一根金属棒ab。整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用与导轨平行、大小为F的水平恒力拉ab使它沿导轨向右运动,不计金属棒与导轨的电阻,求:
⑴ab运动的最大速度;
⑵ab的速度达到最大时,电容器的带电量,并在图中标出两板带电的正负;
⑶若ab的速度达到最大之后,突然使它停止,则电容器放电瞬间ab受到的安培力的大小和方向。

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