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(9分)如下图所示,线圈abcd每边长l=0.20 m,线圈质量m1=0.10 kg,电阻R=0.10 Ω ,砝码质量m2=0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20 m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度大小.

v=4 m/s

解析试题分析:该题的研究对象为线圈,线圈在匀速上升时受到的安培力F、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡,
即F=F+m1g ①   (2分)
砝码受力也平衡F=m2g ② (1分)
线圈匀速上升,在线圈中产生的感应电流
I=Blv/R   ③  (2分)
因此线圈受到向下的安培力F=BI l  ④   (2分)
代入数据解得:v=4 m/s ⑤ (2分)
考点:考查了共点力平衡的应用,安培力的求解

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在与小球所在平面平行、场强为E的匀强电场中。当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则场强E的方向应与竖直方向成___   _度角,小球所带的电量应为____   _。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B为0.5T.其方向垂直于倾角为30°的斜面向上。绝缘斜面上固定有形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计),MP和NP长度均为2.5m,MN连线水平,长为3m。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD,长度d为3m、质量m为1kg、电阻R为0.3Ω,在拉力F的作用下,从MN处以恒定的速度v=1m/s,在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10m/s2

(1)求金属杆CD运动过程中产生产生的感应电动势E及运动到处电势差
(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式,并在图2中画出F-x关系图象;
(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内,电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上,并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场;倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动,当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . (=、最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:

(1)此时杆cd中的电流大小;
(2)杆ab的最大速度;
(3)若此过程中流过杆ab的电量为,则cd产生的焦耳热Q为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)

(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=0.1m,将一个质量为m=0.03 kg,电阻R=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小.(重力加速度取g=10 m/s2)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(13)如图所示,电路中电源电动势为E,内阻不计.水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置,有一质量为m、电荷量为-q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间.(重力加速度用g表示)则:

(1)若使液滴能沿v0方向射出电场,电动势E1应为多大?
(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场,电动势E2应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示为一个等腰三角形斜面,底角为θ=37°,左右两侧斜面均粗糙,顶点c上安装有一个光滑的定滑轮。现在ac面上放一个重为10N的物体A,物体A和斜面间的动摩擦因数为μ1=0.3,为使物体A在斜面ac上作匀速运动,需通过一根细绳栓接一个物体B放在bc面上,物体B 与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.2。试求物体B的重力大小应为多大?(已知绳子与相应的斜面平行)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m=1 kg的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上传送带时无能量损失),传送带的运行速度为v0=3 m/s,长为L=1.4 m;今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10 m/s2

求:(1)水平作用力F的大小;(2)滑块下滑的高度;

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