19.如圖所示,在光滑的絕緣水平面上,一個(gè)半徑為10cm、電阻為1Ω、質(zhì)量0.1kg的金屬環(huán)以10m/s的速度向一有界磁場(chǎng)滑去,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T,經(jīng)過一段時(shí)間圓環(huán)恰有一半進(jìn)入磁場(chǎng),共產(chǎn)生3.2J的熱量,此時(shí)圓環(huán)的速度為6m/s,加速度為0.6m/s2

分析 根據(jù)能量守恒定律,抓住動(dòng)能的減小量全部轉(zhuǎn)化為熱量求出金屬塊的速度大小,根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,從而根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小,再根據(jù)安培力大小公式求出安培力的大小,通過此時(shí)的安培力,結(jié)合牛頓第二定律求出加速度的大。

解答 解:由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$mv02=Q+$\frac{1}{2}$mv2
代入數(shù)據(jù)解得:v=6m/s
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=B•2rv=0.5×2×0.1×6=0.6V,
感應(yīng)電流為:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.6V}{1Ω}$=0.6A,
由牛頓第二定律得:a=$\frac{F}{m}$=$\frac{BI•2r}{m}$=$\frac{0.5×0.6×2×0.1}{0.1}$=0.6m/s2;
故答案為:6m/s;0.6m/s2

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與電路、能量和力學(xué)的基本綜合,難度不大,此類問題是高考的熱點(diǎn)問題,需加強(qiáng)訓(xùn)練.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年湖南省高二上期中考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,水平放置的平行板電容器,閉合電鍵與穩(wěn)壓直流電源連接,下板固定,當(dāng)上板在AB位置時(shí),一個(gè)帶電油滴剛好靜止在電容器的中點(diǎn),現(xiàn)在斷開電鍵,使上板在AB位置與A′B′位置之間上下往復(fù)移動(dòng),以下關(guān)于帶電油滴的運(yùn)動(dòng)描述正確的是( )

A.油滴在電容器兩極板間上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)

B.油滴始終向下極板運(yùn)動(dòng)最后到達(dá)下極板

C.油滴始終處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.上板向上移動(dòng)時(shí),油滴做加速運(yùn)動(dòng);上板向下移動(dòng)時(shí),油滴做減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年貴州省高二上期中考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

帶電量為+3×10-6C的粒子先后經(jīng)過電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功6×10-4J,已知B點(diǎn)電勢(shì)為50V,則

(l)A、B間兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB是多少?

(2)A點(diǎn)的電勢(shì)是多少?

(3)電勢(shì)能的變化△EP是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.10T,邊長為40cm的正方形線框以5.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),移出磁場(chǎng),整個(gè)線框的電阻是0.50Ω.求:
(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
(2)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示,利用這種裝置可以把質(zhì)量為m=2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s,若這種裝置的軌道寬為d=2m,長L=100m,電流I=10A,軌道摩擦不計(jì),則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確的是(  )
A.B=18 T,Pm=1.08×108 WB.B=0.6 T,Pm=7.2×104 W
C.B=0.6 T,Pm=3.6×106 WD.B=18 T,Pm=2.16×106 W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,一個(gè)閉合矩形金屬線框沿對(duì)角線方向垂直磁場(chǎng)邊界勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),設(shè)順時(shí)針電流方向?yàn)檎,則在線框進(jìn)入的過程中,能夠反應(yīng)感應(yīng)電流變化關(guān)系的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.如圖一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m=1kg、長為L=0.1m、電阻為r=1Ω,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為L=0.1m的足夠長光滑平行導(dǎo)軌上,且接觸良好;距棒左側(cè)L0=0.1m處兩導(dǎo)軌之間連接一阻值大小可控制的負(fù)載電阻R,導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=1×102T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向下的均強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),開始時(shí),給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌向右的初速度v0=10m/s.
(1)若負(fù)載電阻R=9Ω,求導(dǎo)體棒獲得初速度v0的瞬間產(chǎn)生的加速度大小和方向;
(2)若要導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中保持速度v0=10m/s做勻速運(yùn)動(dòng),則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間應(yīng)如何變化;寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的函數(shù)表達(dá)式.
(3)若通過控制負(fù)載電阻R的阻值使棒中保持恒定的電流強(qiáng)度I=10A.求在棒的運(yùn)動(dòng)速度由10m/s減小至2m/s的過程中流過負(fù)載電阻R的電量q以及R上產(chǎn)生的熱量QR

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成 θ 角,導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻R1.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m,電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑,ab下滑距離s后開始勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.求:
(1)ab棒勻速下滑時(shí)速度v的大小;
(2)ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中,ab棒上產(chǎn)生的熱量.
(3)ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中,通過R1的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.如圖所示,內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直放置,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在氣缸內(nèi),外界大氣壓強(qiáng)為1×105Pa,缸內(nèi)氣體的體積1L,溫度為27°C,現(xiàn)對(duì)氣缸緩慢加熱,氣體吸收100J熱量后,體積增大為1.1L,不計(jì)活塞的質(zhì)量,在此過程中,氣體的溫度升高了30℃,氣體對(duì)外做功10J,氣體內(nèi)能增加了90J.

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