如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=2m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势0.8V
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如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=2m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势0.8V
题型:不详
难度:
来源:
如图(
a
)所示,在光滑水平面上用恒力
F
拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度
v
0
=2m/s进入匀强磁场时开始计时
t
=0,此时线框中感应电动势0.8V,在
t
=3
s
时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中
v
-
t
图象如图(
b
)所示,那么恒力
F
的大小为_______ N,线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为________ m/s。
答案
0.25 ;1
解析
解答:解:在t=1-3s内,线框做匀加速运动,没有感应电流,线框不受安培力,则有 F=ma,由速度-时间图象的斜率表示加速度,求得 a=
m/s
2
=0.5m/s
2
,则得F=0.5N.
由b图象看出,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场时与线框进入时速度相同,则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同,则知线框完全离开磁场的瞬间位置3速度与t=1s时刻的速度相等,即为1m/s.故线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1m/s.
故答案为:0.5 ,1
点评:本题要抓住速度-时间图象的斜率表示加速度.根据加速度的变化判断物体的受力情况.还注意分析线框出磁场与进磁场运动情况的关系,就能正确解答.
举一反三
如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径),小球( )
A.整个过程都做匀速运动
B.进入磁场过程中球做减速运动,穿出过程中球做加速运动
C.整个过程都做匀减速运动
D.穿出时的速度一定小于初速度
题型:不详
难度:
|
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两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,导轨电阻不计,两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为
B=1T,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s
2
. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
题型:不详
难度:
|
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(13分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨
MN
、
PQ
竖
直放置,磁感应强度
B
=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端
M
与
P
间连接阻值为
R
=0.50Ω的电阻,导轨宽度
L
=0.40m。金属棒
ab
紧贴在导轨上,现使金属棒
ab
由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒
ab
下滑的距离
h
与时间
t
的关系如下表所示。(金属棒
ab
和导轨电阻不计,
g
=10m/s
2
)
时 间
t
/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离
h
/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0. 4s的时间内,流过金属棒
ab
中的电荷量q;
(2)金属棒的质量
m
;
(3)在前1.60s的时间内,电阻
R
上产生的热量
Q
R
。
题型:不详
难度:
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如图所示,图中所标的导体棒的长度为
L
,处于磁感应强度为
B
的匀强磁场中,棒运动的速度均为
v
,产生的电动势为
BLv
的是( )
图3
题型:不详
难度:
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(14分)在地面附近的真空室中,水平平行虚线
PQ
、
MN
间有方向水平且垂直于纸面的匀强磁场,
PQ
与
MN
相距为2
L
。一个边长为
L
、质量为
m
的均匀金属框
abcd
,总电阻为
R
,处于竖直面内,
ab
边距
PQ
为
L
。让金属框由静止开始下落,运动中保证金属框始终在竖直平面内且
ab
边与
PQ
平行,当金属框
ab
边刚进入磁场,金属框即开始做匀速运动。已知重力加速度为
g
,求
(1)匀强磁场的磁感应强度
B
(2)金属框从开始运动至其
ab
边刚要出磁场的过程中,金属框产生的焦耳热
Q
(3)金属框
ab
边刚要出磁场时的速度
v
题型:不详
难度:
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