精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
如圖所示，傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強磁場和勻強電場區域，磁場的下邊界與電場的上邊界相距為3L，其中電場方向沿斜面向上，磁場方向垂直于斜面向下、磁感應強度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球（視為質點）通過長度為L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質量為m的“ ”型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場的上邊界重合。現將該裝置由靜止釋放，當線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動；當小球運動到電場的下邊界時剛好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s2。求：

⑴線框做勻速運動時的速度大��；
⑵電場強度的大小；
⑶正方形單匝線框中產生的總焦耳熱．
（1） （2）（3）

試題分析：（1）解：設線框做勻速運動時的速度大小V
          則      3分
由平衡條件·2分
解得     1分
（2）從線框剛離開磁場區域到小球運動到電場下邊界的過程
由動能定理    4分
解得：    2分
（3）經足夠長的時間后，線框上邊運動到磁場區域的下邊界時速度恰為零，此后線框不再進入磁場，不再產生焦耳熱。從開始運動到該狀態，由能量守恒    2分
解得：
點評：當線框產生感應電流時，由安培力做功從而產生熱量．因安培力不恒定，所以運用動能定理求得產生的熱量．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中回路豎直放在勻強磁場中，磁場的方向垂直于回路平面向外，導體AC可以貼著光滑豎直長導軌下滑．設回路的總電阻恒定為R，當導體AC從靜止開始下落后，下面敘述中正確的說法有     (     )
A．導體下落過程中，機械能不守恒
B．導體加速下落過程中，導體減少的重力勢能全部轉化為在電阻上產生的熱量
C．導體加速下落過程中，導體減少的重力勢能轉化為導體增加的動能和回路中增加的內能
D．導體達到穩定速度后的下落過程中，導體減少的重力勢能全部轉化為回路中增加的內能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個帶有中心軸的金屬圓圈a和b，其上都有多根輻向金屬條，現用兩根金屬導線分別將它們的中心軸與對方的邊緣接觸，整套裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，如右圖所示，不計一切摩擦．若圓圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆時針轉動時，則圓圈b的轉動情況是(　   　)
A．逆時針轉動
B．順時針轉動
C．圓圈b的角速度等于圓圈a的角速度ω
D．圓圈b的角速度小于圓圈a的角速度ω

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容量為C的電容器�？蚣苌嫌幸毁|量為m，長為L的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離地面高度為h。強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直。開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，問棒落到地面需要多少時間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在距離水平地面h＝0.8 m的虛線的上方，有一個方向垂直于紙面水平向內的勻強磁場，正方形線框abcd的邊長l＝0.2 m，質量m＝0.1 kg，電阻R＝0.08 Ω。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質量M＝0.2 kg的物體A。開始時線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時間后線框進入磁場運動，已知線框的ab邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。當線框的cd邊進入磁場時物體A恰好落地，同時將輕繩剪斷，線框繼續上升一段時間后開始下落，最后落至地面。整個過程線框沒有轉動，線框平面始終處于紙面內，g取10 m/s2。求：

（1）勻強磁場的磁感應強度B？
（2）線框從開始運動至運動到最高點，用了多長時間？
（3）線框落地時的速度多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖甲所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L，質量為m，電阻為R．該處空間存在一方向豎直向下的勻強磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應強度B隨時間t變化的規律如圖乙所示，要求：

（1）若線框保持靜止，求在時間t0內產生的焦耳熱；
（2）若線框從零時刻起，在一水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a，經過時間t0線框cd邊剛要離開邊界MN．求在此過程中拉力所做的功；
（3）在（2）的情形下，為使線框在離開磁場的過程中，仍以加速度a做勻加速直線運動，試求線框在離開磁場的過程中水平拉力F隨時間t的變化關系．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應強度為B，質量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L(L<d)，將線圈在磁場上方高h處由靜止釋放，cd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛入磁場一直到ab邊剛離開磁場)(　　)
A．感應電流做功為mgL
B．線圈進入磁場的過程中一直做減速運動
C．線圈的最小速度可能為
D．線圈的最小速度一定為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直放置、寬度L＝1.0m的框架上，放有一質量m＝0.1kg、電阻R＝1.0Ω的導體棒MN，它們處于磁感應強度B＝1.0T的勻強磁場中，磁場方向與框架平面垂直。用電動機無初速牽引導體棒上升，當上升到h＝3.8m時，獲得穩定的速度，導體棒上產生的熱量Q＝2.0J，電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數分別為U＝7.0V、I＝1.0A，電動機內阻r＝1.0Ω。不計其它電阻及一切摩擦，導體棒與框架始終接觸良好，取重力加速度g＝10 m/s2 。求：

（1）棒能達到的穩定速度的大小v；
（2）棒從靜止至達到穩定速度所需要的時間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導軌水平放置，導軌上有一電阻為r的金屬棒ab與導軌接觸良好。導軌一端連接電阻R，其它電阻不計，磁感應強度為B，金屬棒ab在水平外力F的作用下以速度v向右作勻速運動，則
A．金屬棒a端電勢比b端高
B．電阻R兩端的電壓為BLv
C．ab棒受到的安培力的方向向左
D．外力F做的功等于電阻R上發出的焦耳熱

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
久久精品免费一区二区视