如圖光滑斜面的傾角α=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1=1m,bc邊的邊l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框用細線通過定滑輪與重物相連,重物質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線(efgh)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T,如果線框從靜止開始運動,當(dāng)ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動,ef線和gh線的距離s=11.4m,求:
(1)線框進入磁場時勻速運動的速度v;
(2)ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間t;
(3)t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.
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(1)因為線框進入磁場的最初一段時間做勻速運動,所以重物受力平衡Mg=T
線框abcd受力平衡T=mgsinθ+FA
ab邊進入磁場切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢E=Bl1
形成的感應(yīng)電流I=
E
R
=
Bl1v
R
   
受到的安培力FA=BIl1
聯(lián)立得:Mg=mgsinθ+
Bl1v
R
    
解得:v=6m/s
(2)線框abcd進磁場前時,做勻加速直線運動;進磁場的過程中,做勻速直線運動;進入磁場后到運動到gh線,仍做勻加速直線運動.
進磁場前   
對M:Mg-T=Ma       
對m:T-mgsinθ=ma
聯(lián)立解得:a=
Mg-mgsinθ
M+m
=5m/s2
 
該階段運動時間為:t1=
v
a
=
6
5
s=1.2s

進磁場過程中勻速運動時間:t2=
l2
v
=
0.6
6
s=0.1s
 
進磁場后線框受力情況同進磁場前,所以該階段的加速度仍為:a=5m/s2
s-l2=vt3+
1
2
a
t23
    
解得:t3=1.2s
因此ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間:
t=t1+t2+t3=1.2+0.1+1.2(s)=2.5s 
(3)t時間內(nèi)線框勻速向上運動,
則t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱,Q=FAl2=(Mg-mgsinθ)l2
解得:Q=9J   
答:(1)線框進入磁場時勻速運動的速度6m/s;
(2)ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間2.5s;
(3)t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱9J.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?汕頭模擬)如圖光滑斜面的傾角α=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1=1m,bc邊的邊l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框用細線通過定滑輪與重物相連,重物質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T,如果線框從靜止開始運動,當(dāng)ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動,ef線和gh線的距離s=11.4m,求:
(1)線框進入磁場時勻速運動的速度v;
(2)ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間t;
(3)t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖光滑斜面的傾角α=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l11 m,bc邊的邊長l20.6 m,線框的質(zhì)量m=1 kg,電阻R=0.1 Ω,線框通過細線與重物相連,重物質(zhì)量M=2 kg,斜面上ef線(ef∥gh∥ab)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5 T,如果線框從靜止開始運動,進入磁場最初一段時間是勻速的,ef線和gh線的距離s=11.4 m(取g=10 m/s2),求:

(1)線框進入磁場時勻速運動的速度v;

(2)ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間t;

(3)t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(16分)如圖光滑斜面的傾角θ=30°,在斜面上放置一矩形線框abcdab邊的邊長l1=1m,bc邊的長l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框用細線通過定滑輪與重物相連,重物質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線與gh線(efgh pq)間有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B1=0.5T, gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2=0.5T.如果線框從靜止開始運動,當(dāng)ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動,ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為2.3s ,求:

(1)求ef線和gh線間的距離;

(2)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱;

(3) ab邊剛進入磁場B2瞬間線框的加速度.

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如圖光滑斜面的傾角θ=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1=1m,bc邊的長l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框用細線通過定滑輪與重物相連,重物質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線與gh線(efgh pq)間有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B1=0.5T, gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2=0.5T.如果線框從靜止開始運動,當(dāng)ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動,ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為2.3s ,求:

(1)求ef線和gh線間的距離;

(2)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱;

(3) ab邊剛進入磁場B2瞬間線框的加速度.

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科目:高中物理 來源:2006年江蘇省揚州市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

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