的“U”型金屬框架,其框架平面與桌面平行。其ab部分的電阻為R.框架其它部分
的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且接觸始終良好。cd棒通過不可伸長的細(xì)線與一個(gè)固定在O點(diǎn)的力的顯示器相連,始終處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)在讓框架由靜止開始在水平恒定拉力F的作用下(F是未知數(shù)),向右做加速運(yùn)動(dòng),設(shè)最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。最終框架勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)力的顯示器的讀數(shù)為2mg。已知框架位于豎直向上足夠大的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求:
(1)框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)對的速度多大?        
 
(1)(2)
(1)設(shè)水平拉力為F,對框架、cd棒受力分析,

當(dāng)框架勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),對框架有:F=+F(2分)
對棒有2mg=+ F(3分)
當(dāng)框架剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),對框架由牛頓第二定律得:
F一mg=Ma(3分)
解出a= (2分)
(2)設(shè)框架做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為,則感應(yīng)電動(dòng)勢E=BL  (2分)
回路中的電流:I= (2分)
對框架由力的平衡得:F=BIL+mg  (2分)
聯(lián)立以上各式解出:    (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的4種情況中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度都是B,導(dǎo)體的長度l和運(yùn)動(dòng)速度v的大小都相同.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢最小的是(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用水平力F將矩形線框abcd水平向右以速度V勻速拉出磁場,開始時(shí)ab邊和磁場邊緣對齊,如下圖所示,設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,試針對這一過程,用能量轉(zhuǎn)化守恒定律導(dǎo)出法拉第電磁感應(yīng)定律.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩平行虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場,矩形金屬閉合線圈abcd的ab邊與磁場邊界平行,已知磁場區(qū)域的寬度大于bc的邊長.線圈從靜止開始在向右的水平恒力F的作用下運(yùn)動(dòng),在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域的瞬間,線圈受力恰好平衡.下面的說法中正確的是[  ]
A.在線圈進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中,恒力F對線圈做功的功率保持不變
B.在線圈整體在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中,恒力F對線圈做功的功率保持不變
C.在線圈離開磁場區(qū)域的過程中,恒力F對線圈做功的功率逐漸減小
D.在線圈穿越磁場區(qū)域的整個(gè)過程中,恒力F對線圈做的功等于線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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(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,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T,方向垂直于斜面向上;已知ABef的距離為4.2m,efgh的距離為0.6m,ghCD的距離3.2m,取g=10m/s2;現(xiàn)讓線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)(開始時(shí)刻,cd邊與AB邊重合),求:

(1)通過計(jì)算,在右圖中畫出線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)到cd邊與CD邊重合時(shí)(不考慮ab邊離開斜面后線框的翻轉(zhuǎn)),線框的速度—時(shí)間圖象.
(2)線框abcd在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱.

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(17分)如圖(a)所示,水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌,間距L=0.3m.導(dǎo)軌左端連接R=0.6 的電阻,區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B=0.6T的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域?qū)?i>D="0.2" m.細(xì)金屬棒A1和A2用長為2D=0.4m的輕質(zhì)絕緣桿連接,放置在導(dǎo)軌平面上,并與導(dǎo)軌垂直,每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為t="0.3" ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),使金屬棒以恒定速度r="1.0" m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場,計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(t=0)到A2離開磁場的時(shí)間內(nèi),不同時(shí)間段通過電阻R的電流強(qiáng)度,并在圖(b)中畫出.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(shí)( 。
A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流
B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢
C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同,都是a→b→c→d
D.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊的電動(dòng)勢大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊的電動(dòng)勢

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,平行導(dǎo)軌豎直放置,上端用導(dǎo)線相連,中間跨接的金屬棒與導(dǎo)軌組成閉合回路。水平虛線L1、L2之間存在垂直導(dǎo)軌所在平面向里的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律是

B2=B02 (1+ky),其中B0和k 為已知量,y 為磁場中任一位置到Ll的距離.金屬棒從L2 處以某一速度向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)人磁場,經(jīng)過L1時(shí)其速度為剛進(jìn)人磁場時(shí)速度的一半,返回時(shí)正好勻速穿過磁場.已知金屬棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力和重力之比為5 :13 ,重力加速度為g ,導(dǎo)軌上單位長度的阻值是恒定的,其余的電阻不計(jì).求:
( 1 ) Ll 到導(dǎo)軌上端的距離
( 2 )金屬棒向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)人磁場的初速度與向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)人磁場的速度之比.
( 3 )金屬棒向上剛進(jìn)人磁場的加速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如右圖所示,A、B兩閉合線圈為同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,半徑RA=2RB,圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場,則A、B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢之比為EA∶EB=__________,兩線圈中感應(yīng)電流之比為IA∶IB=__________.

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