如圖所示，光滑斜面的傾角，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)為1 m，bc邊的邊長(zhǎng)為0. 8 m ，線框的質(zhì)量M=4 kg，電阻為0. 1Ω，線框通過細(xì)線繞過光滑的定滑輪與重物相連，滑輪的質(zhì)量不計(jì)，重物的質(zhì)量m=1 kg，斜面上ef和gh為斜面上有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，與斜面的底邊平行，ef和gh的間距為1. 8 m，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，B=0. 5 T，開始cd邊離gh邊的距離為2.25 m，由靜止釋放，線框恰好能勻速穿過ef邊界，線框滑動(dòng)過程中cd邊始終與底邊平行，求：（設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，重物m不會(huì)與滑輪接觸，g取10 ）

（1）線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小。

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中通過線框的電量。

（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中在線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

（1）3 m/s  

（2）4 C 

（3）0. 5 J。


解析:

（1）設(shè)M下落高度，m上升的高度，則M和m系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則：  ①

線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度：v= 3 m/s   ②

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的平均值為I，磁通量的變化量為，變化的時(shí)間為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，通過線框的電荷量為Q，則有：  ③

   ④

  ⑤

由③④⑤式得：Q=4 C  ⑥

（3）當(dāng)線框在勻速穿過ef邊界時(shí)：設(shè)速度為，由平衡知：

   ⑦

    ⑧

由⑦⑧式得=4m/s   ⑨

設(shè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為，下滑高度為H，重物上升高度為h，則：

得m/s

從線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，下滑高度為，重物上升高度為，此過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱為，由功能關(guān)系得：[來源:學(xué)科網(wǎng)]

得=0. 5 J。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑斜面與水平面在B點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在水平面上的C點(diǎn)．每隔0.20s通過速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)．取g=10m/s2．
t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 …
v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 …
求：
（1）斜面與水平面的夾角；
（2）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）t=0.8時(shí)物體的瞬時(shí)速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)．設(shè)滑塊所受支持力為FN．OF與水平方向的夾角為θ．則F=
mg
tanθ
mg
tanθ
，F(xiàn)N=
mg
sinθ
mg
sinθ
．
（2）一質(zhì)量為M、傾角θ為的斜面體在水平地面上，質(zhì)量為m的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在斜面上，現(xiàn)用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木塊，拉力在斜面所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過程中，斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則小木塊受到斜面的最大摩擦力為
F+mgsinθ
F+mgsinθ
，斜面體受到地面的最大摩擦力為
F
F
．
（3）．如圖所示，傾角α=60°的光滑斜面體上有一個(gè)小球m被平行于斜面的細(xì)繩系于斜面上，斜面體放在水平面上．當(dāng)斜面體以a=g的水平加速度向右作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩上的拉力為
2
mg
2
mg
．

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的傾角為θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長(zhǎng)L1=1m，bc的邊長(zhǎng)L2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)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(qiáng)磁場(chǎng)，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(yùn)動(dòng)（開始時(shí)刻cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求：

（1）efgh區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（2）線框在通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q
（3）通過計(jì)算分析畫出線框從開始運(yùn)動(dòng)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：

（2011?溫州二模）如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=370，長(zhǎng)L=6m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5x10-5C的絕緣帶電滑塊置于斜面的中點(diǎn)D，整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2xlO5N/C，現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，求：
（1）滑塊第一次與擋板碰撞時(shí)的速度大��；
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達(dá)到左端的最遠(yuǎn)點(diǎn)離B點(diǎn)的距離；
（3）滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程．

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(zhǎng)l1=1m，bc的邊長(zhǎng)l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)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(qiáng)磁場(chǎng)，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(yùn)動(dòng)（開始時(shí)刻，cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求：
（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v
（2）efgh區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（3）線框在通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q
（4）線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊與CD邊重合需經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案