如圖所示,一邊長(zhǎng)L =0.2m,質(zhì)量m1 =0.5kg,電阻R =0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2 =2kg的物塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場(chǎng)下邊界為d1 =0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場(chǎng)寬度d2 =0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,F(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

    (1)線框ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí)繩中拉力的功率;

    (2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大;

    (3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。

1,3,5

 
 


(1) 20W (2) 1.9m/s (3)1.5 J


解析:

(1)由于線框勻速出磁場(chǎng),則

對(duì)m2有:

T=10N   ……2分

對(duì)m1有:

又因?yàn)?sub>

聯(lián)立可得:

所以繩中拉力的功率PTv=20W  

(2)從線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)到線框ad邊剛要離開(kāi)磁場(chǎng),由動(dòng)能定理得

解得v0=1.9m/s

(3)從初狀態(tài)到線框剛剛完全出磁場(chǎng),由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可得

將數(shù)值代入,整理可得線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為:

Q=1.5 J 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一邊長(zhǎng)L=10cm的正方形金屬導(dǎo)體框abcd,從某一高度h m處開(kāi)始豎直向下自由下落,其下邊進(jìn)入只有水平上邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框平面保持與磁場(chǎng)垂直,線框底邊保持水平.已知正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.02Ω,自下邊ab進(jìn)入磁場(chǎng)直到上邊cd也進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為止,整個(gè)線框恰好能夠保持做勻速直線運(yùn)動(dòng).若g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)線框下落的高度h;
(2)線框在上述進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一邊長(zhǎng)L=0.2m,質(zhì)量m1=0.5kg,電阻R=0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2=2kg的物塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩定滑輪相連.起初ad邊距磁場(chǎng)下邊界為d1=0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場(chǎng)寬度d2=0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng).(g取10m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí)速度的大?
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的大。
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程線框產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一邊長(zhǎng)L,質(zhì)量m2=m,電阻為R的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m1=2m的物塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)定滑輪P和輪軸Q后相聯(lián)系,Q的輪和軸的半徑之比為r1:r2=2:1.起初ad邊距磁場(chǎng)下邊界為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B,磁場(chǎng)寬度也為L(zhǎng),且物塊放在傾角θ=53°的斜面上,斜面足夠長(zhǎng),物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng).(sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框與物體在任一時(shí)刻的動(dòng)能之比;
(2)ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí)速度的大小;
(3)ad剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框動(dòng)能的大小和線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)ab截面的電量;
(4)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年四川省成都市鐵路中學(xué)高二5月月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,一邊長(zhǎng)L= 0.2m,質(zhì)量m1=0.5kg,電阻R= 0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2=2kg的物塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩光滑的定滑輪相連。起初ad邊距磁場(chǎng)下邊界為d2=0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場(chǎng)寬度d1="0." 3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,F(xiàn)將物塊m1由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。(g取10m/s,sin53°=0.8,cos53°= 0.6)求:
  
(1)線框ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí)速度的大小?
(2)線框剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的大。
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程線框產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆北京市西城區(qū)南區(qū)高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,一邊長(zhǎng)L=10cm的正方形金屬導(dǎo)體框abcd,從某一高度h m處開(kāi)始豎直向下自由下落,其下邊進(jìn)入只有水平上邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框平面保持與磁場(chǎng)垂直,線框底邊保持水平。已知正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.02,自下邊ab進(jìn)入磁場(chǎng)直到上邊cd也進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為止,整個(gè)線框恰好能夠保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)線框下落的高度h;
(2)線框在上述進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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