如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長L1=1 m，bc的邊長L2=0.6 m，線框的質(zhì)量m=1 kg，電阻R=0.1 Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M=2 kg，離地面的高度為H=4.8 m；斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距離為s1=4.2 m，ef到gh的距離s2=0.6 m，gh到CD的距離為s3=3.8 m，取g=10 m/s2；現(xiàn)讓線框從靜止開始運動（開始時刻，cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強磁場區(qū)域，求：

（1）線框進入磁場時的速度v；

（2）efgh區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B；

（3）線框在通過磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（4）線框從開始運動到ab邊與CD邊重合需經(jīng)歷多長時間？

解：（1）設ab進入磁場時速度為v0，由機械能守恒得

Mg(s1－L2)=mg(s1－L2)sinθ+(M+m)v02

v0=6 m/s。

（2）ab在磁場中運動所受安培力  F=BIL1=

Mg=F+mgsinθ

B=0.5 T。

（3）由能量守恒：Q=2Mg·s2－2mg·s2·sinθ=18 J。

（4）根據(jù)牛頓第二定律有：Mg－mgsin30°=(M+m)a1解得：a1=5 m/s2

t1==1.2 s

t2==0.2 s

a2=gsin30°=5 m/s2

s3－l2=vt3－解得：t3=0.8 s

總時間t=t1+t2+t3=2.2 s。


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角為θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長L1=1m，bc的邊長L2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近．重物質(zhì)量M=2kg，離地面的高度為H=4.8m．斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，方向垂直于斜面向上，已知AB到ef的距離為s1=4.2m，ef到gh的距離為s2=0.6m，gh到CD的距離為s3=3.8m，取g=10m/s2．現(xiàn)讓線框從靜止開始運動（開始時刻cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強磁場區(qū)域，求：

（1）efgh區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B
（2）線框在通過磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q
（3）通過計算分析畫出線框從開始運動到ab邊與CD邊重合過程中線框的v-t圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?成都三模）如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ=30°，在其上放置一矩形金屬框abcd，ab的邊長l1=1m，bc的邊長l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近，重物質(zhì)量M=2kg，斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，磁感應強度的大小B=0.5T，方向垂直于斜面向上；已知ef到gh的距離為0.6m，現(xiàn)讓線框從靜止開始運動（開始時刻，cd與AB邊重合），在重物M達到地面之前，發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強磁場區(qū)域，不計滑輪摩擦，取g=10m/s2． 求：
（1）線框進入磁場前細線所受拉力的大��；
（2）線框從靜止運動開始到ab邊剛進入磁場所用的時間；
（3）線框abcd在整個運動過程中產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長l1=1m，bc的邊長l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M=2kg，離地面的高度為H=4.8m；斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距離為S1=4.2m，ef到gh的距離S2=0.6m，gh到CD的距離為S3=3.8m，取g=10m/s2；現(xiàn)讓線框從靜止開始運動（開始時刻，cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強磁場區(qū)域，求：
（1）線框進入磁場時的速度v
（2）efgh區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B
（3）線框在通過磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q
（4）線框從開始運動到ab邊與CD邊重合需經(jīng)歷多長時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（09年鹽城中學綜合考試）（12分）如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ＝300，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長l1＝1m，bc的邊長l2＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M＝2kg，離地面的高度為H=4.8m;斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，磁感應強度的大小為0.5T,方向垂直于斜面向上;已知AB到ef的距離為4.2m,ef到gh的距離為0.6m，gh到CD的距離為3.2m，取g＝10m/s2；現(xiàn)讓線框從靜止開始運動(開始時刻，cd邊與AB邊重合)，求：

（1）通過計算,在右圖中畫出線框從靜止開始運動到cd邊與CD邊重合時（不考慮ab邊離開斜面后線框的翻轉(zhuǎn)），線框的速度―時間圖象。

（2）線框abcd在整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ＝300，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長l1＝1m，bc的邊長l2＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M＝2kg，離地面的高度為H=4.8m;斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，磁感應強度的大小為0.5T,方向垂直于斜面向上;已知AB到ef的距離為4.2m,ef到gh的距離為0.6m，gh到CD的距離為3.2m，取g＝10m/s2；現(xiàn)讓線框從靜止開始運動(開始時刻，cd邊與AB邊重合)，求：

（1）通過計算,在右圖中畫出線框從靜止開始運動到cd邊與CD邊重合時（不考慮ab邊離開斜面后線框的翻轉(zhuǎn)），線框的速度—時間圖象.

（2）線框abcd在整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱．

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案