【題目】如圖所示,均勻金屬絲制成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L=0.2m,總電阻為R=10Ω,總質(zhì)量為m=0.04 kg。將其置于磁感強度為B=5T的水平勻強磁場上方h=0.45m處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時,(g取1 0 m/s2)

(1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小;

(2)求cd兩點間的電勢差大小;

(3)求此時線框的加速度大小及方向。

【答案】13V;(22.25V;(32.5m/s2,方向豎直向下

【解析】

(1)線框先自由下落,由高度h求得速度v,由E=BLv求解感應(yīng)電動勢的大小。
(2)cd兩點間的電勢差大小等于外電壓。
(3)根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。

(1)線框進(jìn)入磁場前做自由落體運動,cd邊剛進(jìn)入磁場時,v2=2gh,
解得速度,
線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=5×0.2×3=3V;
(2)線框進(jìn)入磁場時,線框中的電流:,
cd兩點間的電勢差U=IR=I×R=0.3××10=2.25V
(3)線框受到的安培力: ,
由牛頓第二定律得:mg-F=ma,

解得a=2.5m/s2,方向豎直向下

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kvF0k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間t變化圖象可能正確的有

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,游樂園的游戲項目——旋轉(zhuǎn)飛椅,飛椅從靜止開始緩慢轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一小段時間,坐在飛椅上的游客的運動可以看作勻速圓周運動。整個裝置可以簡化為如圖所示的模型。忽略轉(zhuǎn)動中的空氣阻力。設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為,則

A. 飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用

B. 角越大,小球的向心加速度就越大

C. 只要線速度足夠大,角可以達(dá)到

D. 飛椅運動的周期隨著角的増大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端,物體在A的上方O點用細(xì)線懸掛一小球C(可視為質(zhì)點),線長L0.8m.現(xiàn)將小球C拉至水平無初速度釋放,并在最低點與物體A發(fā)生水平正碰,碰撞后小球C反彈的速度為2m/s.已知AB、C的質(zhì)量分別為mA4kg、mB8kgmC1kgA、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2A、C碰撞時間極短,且只碰一次,取重力加速度g10m/s2.

(1)求小球C與物體A碰撞前瞬間受到細(xì)線的拉力大;

(2)A、C碰撞后瞬間A的速度大。

(3)若物體A未從小車B上掉落,小車B的最小長度為多少?

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【題目】如圖為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點,圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象,則下列說法正確的是_______ 。

A.這列波的波長是8m,周期是0.2s,振幅是10cm

B.在t=0時,質(zhì)點Qy軸負(fù)方向運動

C.從t=0.1t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6m

D.從t=0.1t=0.25s,質(zhì)點P通過的路程為30cm

E.質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=0.10sin10πt(國際單位)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,ab是圓的直徑,磁場的磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從a點射入磁場,速度大小為v、方向與ab30°角時,恰好從b點飛出磁場,則粒子在磁場中運動的時間為(  )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】隨著新技術(shù)的應(yīng)用,手機不斷地更新?lián)Q代。新機型除了常規(guī)的硬件升級外,還支持快充和無線充電。圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中的輸電線圈示意圖,已知線圈匝數(shù),電阻,線圈的橫截面積,外接電阻。線圈處在平行于線圈軸線的磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示,求:

(1)時線圈中的感應(yīng)電動勢

(2)內(nèi)通過電阻的電荷量;

(3)內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201810151223分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射兩顆中圓地球軌道衛(wèi)星,是我國北斗三號系統(tǒng)第十五、十六顆組網(wǎng)衛(wèi)星。已知中圓軌道衛(wèi)星的周期為8h,則下列判斷正確的是

A. 中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

B. 中圓軌道衛(wèi)星做圓周運動所需向心力大于地球同步衛(wèi)星所需的向心力

C. 中圓軌道衛(wèi)星的線速度小于地球同步衛(wèi)星的線速度

D. 若中圓軌道衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星在同一軌道平面內(nèi)沿同一方向做圓周運動,則二者兩次相距最近所需的時間間隔為12h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】要描繪一個標(biāo)有“2.5V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線,除電池組(電動勢4V,內(nèi)阻約2Ω)、小燈泡、導(dǎo)線、電鍵外,實驗室還準(zhǔn)備有如下器材:

A.電壓表(量程為0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)

B.電壓表(量程為0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)

C.電流表(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)

D.電流表(量程為0~50mA,內(nèi)阻為8Ω)

E.定值電阻

F.定值電阻18Ω

G.滑動變阻器(最大阻值,額定電流1A)

H.滑動變阻器(最大阻值2000Ω,額定電流0.6A)

(1)上述A~H所給器材中,所需要的器材有___________。

(2)為了精確描繪出小燈泡的伏安特性曲線,請將你設(shè)計的電路圖畫在如圖1所示方框內(nèi)______。

(3)實驗過程中,電壓表讀數(shù)用U表示,電流表讀數(shù)用I表示,電壓表內(nèi)阻用RV表示,電流表內(nèi)阻用RA表示,定值電阻用R表示,則小燈泡的電阻值應(yīng)該用___________表示。

(4)如圖2所示為某燈泡的U-I曲線,現(xiàn)將兩個這樣的燈泡串聯(lián)后接到E=4V,r=4Ω的電池組兩端,閉合開關(guān)后,每個小燈泡消耗的功率是___________W(保留兩位有效數(shù)字)。

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