如圖所示，豎直平面內(nèi)有一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線框在豎直向下的重力場和水平方向的勻強磁場組成的復(fù)合場中以速度v0水平拋出，磁場的方向與線框平面垂直，磁場的磁感應(yīng)強度隨豎直向下的z軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大，已知重力加速度為g，求：
（1）線框豎直方向速度為v1時，線框中瞬時電流的大小I；
（2）線框在復(fù)合場中運動時重力的最大電功率Pm；
（3）若線框從開始拋出到瞬時速度大小達(dá)到v2所經(jīng)歷的時間為t，那么，線框在時間t內(nèi)的豎直方向位移大小z。
解：（1）左右兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢抵消，設(shè)線框上下邊處的磁感應(yīng)強度分別為B1和B2，有


得
（2）當(dāng)安培力大小等于重力時豎直速度最大，重力的功率也最大
    
  
所以
得
（3）線框受重力和安培力作用，其中重力為恒力，安培力為變力。設(shè)某時刻線框豎直方向的速度為vz，則安培力
設(shè)在微小△t內(nèi)，變力可以看做勻加速運動，由牛頓第二定律線框加速度為  
        
      
所以  
有
解得      
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直平面內(nèi)有一段不光滑的斜直軌道與光滑的圓形軌道相切，切點P與圓心O的連線與豎直方向的夾角為θ=60°，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A點由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動，A點相對圓形軌道底部的高度h=7R，物塊通過圓形軌道最高點c時，與軌道間的壓力大小為3mg．求：
（1）物塊通過軌道最高點時的速度大��？
（2）物塊通過軌道最低點B時對軌道的壓力大小？
（3）物塊與斜直軌道間的動摩擦因數(shù)μ=？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道ABC，其半徑為R，A端與圓心O等高，B為軌道最低點，C為軌道最高點．AE為水平面，一小球從A點正上方由靜止釋放，自由下落至A點進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)C點．求：
（1）落點D與O點的水平距離S；
（2）釋放點距A點的豎直高度h；
（3）若小球釋放點距離A點的高度為H，假設(shè)軌道半徑R可以改變，當(dāng)R取多少時，落點D與圓心O之間的距離最大，并求出這個最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大，水平向左的勻強電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP的磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場邊界線上．現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的中間開孔的小環(huán)穿在MN桿上，可沿軌道運動，它所受電場力為重力的
34
倍．不計一切摩擦．現(xiàn)將小球從M點右側(cè)的D點由靜止釋放，DM間距離x0=3R．
（1）求小球第一次通過與O等高的A點時的速度vA大小，及半圓環(huán)對小球作用力N的大��；
（2）小球的半圓環(huán)所能達(dá)到的最大動能Ek．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L．勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O，下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強電場中．將小環(huán)從A點由靜止釋放，小環(huán)運動到B點時速度恰好為0．已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的彈力大小相等，則（　　）
A、小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大
B、小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)的電勢能一直增大
C、電場強度的大小E=
mg
q
D、小環(huán)在A點時受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg+
1
2
kL

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道由斜面部分AB和圓弧部分BC平滑連接，且圓弧軌道半徑為R，整個軌道處于水平向右的勻強電場中．一個帶正電的小球（視為質(zhì)點）從斜軌道上某一高度處由靜止釋放，沿軌道滑下（小球經(jīng)過B點時無動能損失），已知小球的質(zhì)量為m，電量為q，電場強度E=
mgq
，求：
（1）小球到達(dá)圓軌道最高點C時速度的最小值？
（2）小球到達(dá)圓軌道最高點C速度最小值時，在斜面上釋放小球的位置距離地面有多高？（結(jié)論可以用分?jǐn)?shù)表示）

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