(2011?淮安模擬)如圖甲所示,MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)將一邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線(xiàn)框置于該磁場(chǎng)中,使線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直,且bc邊與磁場(chǎng)邊界MN重合.當(dāng)t=0時(shí),對(duì)線(xiàn)框施加一水平拉力F,使線(xiàn)框由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)t=t0時(shí),線(xiàn)框的ad邊與磁場(chǎng)邊界MN重合.圖乙為拉力F隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn).由以上條件可知,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及t0時(shí)刻線(xiàn)框的速率v為(  )
分析:t=0時(shí)刻,感應(yīng)電流為零,線(xiàn)框受到的安培力為零.由牛頓第二定律可求出加速度,并求出t0時(shí)刻線(xiàn)框的速率v.當(dāng)t=t0時(shí),由圖讀出拉力,根據(jù)牛頓第二定律列出表達(dá)式,結(jié)合斜率求出B.
解答:解:t=0時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=0,感應(yīng)電流I=0,安培力F=BIl=0,
由牛頓第二定律得,F(xiàn)0=ma,a=
F0
m
,v=at0=
F0t0
m

   根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-F安=ma,又F安=BIl,I=
E
R
,E=Blv,
        得到      F=
B2l2at
R
+ma
      
    t=t0時(shí)該,由圖讀出圖線(xiàn)的斜率K=
2F0
t0
=
B2l2a
R
=
B2l2
R
?
F0
m
 
       解得B=
1
l
2mR
t0

故BC
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵求出安培力,列出牛頓第二定律關(guān)于B的表達(dá)式,考查讀圖的能力.這里,安培力是聯(lián)系力學(xué)與電磁感應(yīng)的橋梁.
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:

(2011?淮安模擬)如圖所示,A1D是水平面,AC是傾角為45°的斜面,小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放沿ACD滑動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零.將上述過(guò)程改作平拋運(yùn)動(dòng),小明作了以下三次嘗試,物塊最終也能到達(dá)D點(diǎn):第一次從A點(diǎn)以水平初速度v1向右拋出物塊,其落點(diǎn)為斜面AC的中點(diǎn)B;第二次從A點(diǎn)以水平初速度v2向右拋出物塊,其落點(diǎn)為斜面的底端C;第三次從A點(diǎn)以水平初速度v3向右拋出物塊,其落點(diǎn)剛好為水平面上的D點(diǎn).已知∠AA1C=90°,長(zhǎng)度A1C=CD,物塊與斜面、水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,不計(jì)物塊經(jīng)C點(diǎn)的機(jī)械能損失.
(1)求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)求初速度之比v1:v2:v3;
(3)試證明物塊落到B、C兩點(diǎn)前瞬時(shí)速度vB、vC大小滿(mǎn)足:vC=
2
vB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?淮安模擬)關(guān)于伽利略對(duì)物理問(wèn)題的研究,下列說(shuō)法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?淮安模擬)如圖所示,傾角為θ的斜面體放在水平地面上,質(zhì)量為m的木塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)繞過(guò)斜面體頂端的定滑輪與質(zhì)量為M的鐵塊相連,整個(gè)裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知mgsinθ>Mg.現(xiàn)將質(zhì)量為m0的磁鐵輕輕地吸放在鐵塊下端,鐵塊加速向下運(yùn)動(dòng),斜面體仍保持靜止.不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力.則與放磁鐵前相比( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?淮安模擬)如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子以某一初速度(動(dòng)能為Ek)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向進(jìn)入場(chǎng)區(qū),若場(chǎng)區(qū)僅存在平行于y軸向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),質(zhì)子通過(guò)P(d,d)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為5Ek;若場(chǎng)區(qū)僅存在垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),質(zhì)子也能通過(guò)P點(diǎn).不計(jì)質(zhì)子的重力.設(shè)上述勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則下列說(shuō)法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?淮安模擬)(選修模塊3-3)
封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D,其體積V與熱力學(xué)溫度關(guān)T系如圖所示,該氣體的摩爾質(zhì)量為M,狀態(tài)A的體積為V0,溫度為T(mén)0,O、A、D三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上,阿伏伽德羅常數(shù)為NA
(1)由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過(guò)程中
AB
AB

A.氣體從外界吸收熱量,內(nèi)能增加
B.氣體體積增大,單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少
C.氣體溫度升高,每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都會(huì)增大
D.氣體的密度不變
(2)在上述過(guò)程中,氣體對(duì)外做功為5J,內(nèi)能增加9J,則氣體
吸收
吸收
(選“吸收”或“放出”)熱量
14
14
J.
(3)在狀態(tài)D,該氣體的密度為ρ,體積為2V0,則狀態(tài)D的溫度為多少?該氣體的分子數(shù)為多少?

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