(12分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强

(12分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强

题型:不详难度:来源:
(12分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去,当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能。
答案
0.75J
解析
解:设环一半进入磁场时的速度为v,则此时环的感应电流为
           …………………(3分)
环的加速度   …………………(3分)
所以  …………………(3分)
环增加的内能 ………(3分)
举一反三
(12分)2006年3月7日美国《国防工业日报》报道,BAE公司武器系统分部将利用合同资金550万美元,为美海军设计和生产32兆焦实验型小尺寸电磁炮。预计于2007年完成。电磁炮是一种理想的兵器,其原理图如下图,把待发炮弹(导体)放置在磁场中的两平行光滑导轨上,给导轨通一大电流,使炮弹在安培力作用下沿轨道滑行,并以某一速度发射出去。若导轨宽L=2m,长S=500m,通过的电流I=20A,导轨间所加匀强磁场的磁感应强度B=55T,弹体质量(包括金属杆)m=22克,则:
(1)电磁炮离开导轨时的最大速度是多大?
(2)安培力做功的最大功率是多少?
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(12分)、如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B
问:(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移S后开始匀速,已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移S的过程中,回路中产生的电热为多少?
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如图所示,相距为l,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量和   电阻均相同的两根滑杆ab和cd,导轨的电阻不计,磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab和cd都处于静止状态,现ab杆上作用一个水平方向的恒力F,下列说法中正确的是(   )
A.cd向左运动B.cd向右运动
C.ab和cd均先做变加速运动,后作匀速运动
D.ab和cd均先做变加速运动,后作匀加速运动

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如图所示,线圈面积S=1.414×10-2 m2,共20匝,总电阻r=0.8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,线圈绕OO′轴以某一角速度匀速转动时,标有“24V 30W” 的灯泡L正常
发光,则线圈转动过程中产生的电动势最大值为__________V,线圈转动的角速度为__________rad/s.
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如图所示,虚线所示的范围内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,矩形线框abcd沿水平方向并自左向右匀速通过磁场.当线框通过图中①、②、③位置时,线框内的感应电流分别为i1、i2、i3,则(   )
A.i1>i3,i2="0" B.i1<i3, i2=0
C.i1=i3<i2D.i1=i3,i2=0

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