【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為 m、電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的光滑 U 形金屬框架 MNPQ,位于光滑水平桌面上,分界線 OO分別與平行導(dǎo)軌 MN PQ 垂直,兩導(dǎo)軌相距 L。在 OO的左 右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為 B。另有質(zhì)量也為 m 的金屬棒 CD,垂直于 MN 放置在 OO左側(cè)導(dǎo)軌上,并用一根細(xì)線系在定點(diǎn) A。已知細(xì)線能承受的最大拉力為 T0,CD 棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻 R。現(xiàn)從 t=0 時(shí)刻開(kāi)始對(duì) U 形框架施加水平向右的拉力 F,使其從靜止開(kāi)始做加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

1)若細(xì)線尚未斷裂,求在 t 時(shí)刻水平拉力 F 的大。

2)求從框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂的過(guò)程中流過(guò)回路的電荷量 q.

【答案】1;(2。

【解析】

1)在t時(shí)刻,框架的速度為:vat

框架切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為:EBLvBLat

框架受到的安培力為:

對(duì)框架有:FFma

聯(lián)立解得:。

2)繩子斷裂時(shí),對(duì)棒有:

解得:

根據(jù)電荷量的推論公式通過(guò)整個(gè)回路橫截面的電量為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用一輕繩將一小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn),在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q.均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是

A. Q物體受3個(gè)力B. 小球P受到4個(gè)力

C. 若繩子變短,Q受到的靜摩擦力將增大D. 若繩子變長(zhǎng),繩子的拉力將變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,變頻交變電源的頻率可在 20Hz 20 kHz 之間調(diào)節(jié),在某一頻率時(shí),規(guī)格相同的A1、A2兩只燈泡的亮度相同.則下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 如果將電源頻率增大,A1、A2都變亮

B. 如果將電源頻率增大,A1變亮、A2變暗

C. 如果將電源頻率減小,A1、A2 都變暗

D. 如果將電源頻率減小,A1 變亮、A2變暗

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 n1n210∶1,原線圈輸入的交流電 壓如圖乙所示,副線圈電路接有滑動(dòng)變阻器 R 和額定電壓為 12 V、工作時(shí)內(nèi)阻為 2 Ω的電動(dòng)機(jī)。閉合開(kāi)關(guān),電動(dòng)機(jī)正常工作,電流表示數(shù)為 1 A,則 ( )

A. 副線圈兩端電壓為 22 V

B. 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為 12 W

C. 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率為 50 Hz

D. 突然卡住電動(dòng)機(jī),原線圈輸入功率變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有電阻的導(dǎo)電圓盤半徑為R,其邊緣用電阻不計(jì)的導(dǎo)電材料包裹,可繞固定點(diǎn)O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),其軸心O和邊緣處電刷A均不會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力,空氣阻力也忽略不計(jì)。用導(dǎo)線將電動(dòng)勢(shì)為E的電源、導(dǎo)電圓盤、電阻和開(kāi)關(guān)連接成閉合回路,如圖1所示在圓盤所在區(qū)域內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖2所示只在A、O之間的一塊圓形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩圖中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,且磁場(chǎng)區(qū)域固定。如果將開(kāi)關(guān)S閉合,圓盤將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

1)在圖1中,將開(kāi)關(guān)S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,圓盤轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定。

a.從上往下看,圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針?

b.求穩(wěn)定時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω1的大小。

2)在圖2中,進(jìn)行了兩次操作:第一次,當(dāng)圓盤加速到ω0時(shí)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),圓盤逐漸減速停下;第二次,當(dāng)圓盤加速到2ω0時(shí)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),圓盤逐漸減速停下。已知從理論上可以證明:在圓盤減速過(guò)程中任意一個(gè)極短的時(shí)間t內(nèi),角速度的變化量ω=kFt,F是該時(shí)刻圓盤在磁場(chǎng)區(qū)域受到的安培力的大小,k為常量。求兩次操作中從開(kāi)始減速到停下的過(guò)程中圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比θ1θ2。

3)由于圖1中的磁場(chǎng)范圍比圖2中的大,所以剛閉合開(kāi)關(guān)瞬時(shí),圖1中圓盤比圖2中圓盤加速得快。有人認(rèn)為:斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后,圖1中圓盤也將比圖2中圓盤減速得快。請(qǐng)分析說(shuō)明這樣的想法是否正確。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,冰雪游樂(lè)場(chǎng)滑道O點(diǎn)的左邊為水平滑道,右邊為高度h=3.2m的曲面滑道,左右兩邊的滑道在O點(diǎn)平滑連接.小孩乘 坐冰車由靜止開(kāi)始從滑道頂端出發(fā),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后與處于靜止?fàn)顟B(tài)的家長(zhǎng)所坐的冰車發(fā)生碰撞,碰撞后小孩及其冰車恰好與家長(zhǎng)的冰車一起共同運(yùn)動(dòng).已知小孩和冰車的總質(zhì)量m=30kg,家長(zhǎng)和冰車的總質(zhì)量為M=60kg,人與冰車均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:

1)小孩乘坐冰車經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大;

2)碰撞后家長(zhǎng)和冰車共同運(yùn)動(dòng)的速度大小,以及碰撞中冰車m對(duì)冰車M的沖量;

3)碰撞過(guò)程中小孩和家長(zhǎng)(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲,為新能源電動(dòng)汽車的無(wú)線充電原理圖,M為匝數(shù)n50匝、電阻r1.0Ω受電線圈,N為送電線圈。當(dāng)送電線圈N接交變電流后,在受電線圈內(nèi)產(chǎn)生了與線圈平面垂直的磁場(chǎng),其磁通量Ф隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙。下列說(shuō)法正確是

A. 受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為

B. t1時(shí)刻,受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為20V

C. t1t2內(nèi),通過(guò)受電線圈的電荷量為4×10-2C

D. t1t2內(nèi),通過(guò)受電線圈的電荷量為2×10-2C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在《驗(yàn)證牛頓第二定律》的實(shí)驗(yàn)中,在研宄作用力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論時(shí),下列說(shuō)法中正確的是_____

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上

B.每次改變小車質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力

C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,再立刻放開(kāi)小車

D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度,可從天平測(cè)出裝砂小桶和砂的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M,直接用公式a=求出(m<<M

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示交流電路中,三個(gè)燈泡 L1L2、L3 的亮度完全相同,下面幾種現(xiàn)象正確的是 ( )

A. 如果不改變交流電源的電壓,降低電源頻率,則 L1燈變亮,L2 燈變暗,L3 亮度燈不變

B. 如果不改變交流電源的電壓,降低電源頻率,則 L1燈變暗,L2 燈變亮,L3 亮度燈不變

C. 如果抽出電感 L中的鐵芯,則 L1 燈變暗

D. 如果將電容器 C的兩極板間距離變小,則 L2 燈變暗

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