【題目】傾角為37°的絕緣斜面固定在水平地面上,在斜面內(nèi)存在一寬度d=0.28 m的有界勻 強磁場,邊界與斜面底邊平行,磁場方向垂直斜面向上,如圖甲所示。在斜面上由靜止釋放一質(zhì)量m=0.1 kg,電阻R=0.06Ω的正方形金屬線框abcd,線框沿斜面下滑穿過磁場區(qū)域,線 框從開始運動到完全進入磁場過程中的圖象如圖乙所示。已知整個過程中線框底邊bc始終 與磁場邊界保持平行,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6cos 37°=0.8。

(1)求金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)求金屬線框穿越該勻強磁場的過程中,線框中產(chǎn)生焦耳熱的最大功率Pm;

(3)若線框bc邊出磁場時,磁感應(yīng)強度開始隨時間變化,且此時記為t=0時刻。為使線框出磁場的過程中始終無感應(yīng)電流,求從t=0時刻開始,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式。

【答案】123s

【解析】1圖像可知在進入磁場之前做勻加速直線運動,

2m/s2,由牛頓第二定律

解得: ;

2圖像可知線框勻速進入磁場,進入磁場的時間為0.125s,勻速進入磁場的速度=1.2m/s,則線框邊長m

解得磁感應(yīng)強度大小為T

線框完全進入磁場后做勻加速運動,加速度大小為2m/s2,線框出磁場時速度最大,電功率最大,設(shè)線框出磁場時速度大小為,由運動學公式可得:

解得:

由法拉第電磁感應(yīng)定律可得:

由閉合電路歐姆定律可得:

由安培力公式可得:

解得:

3穿過線框的磁通量保持不變則線框中無感應(yīng)電流,從線框下邊出磁場時開始計時,則

解得: s)。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說法正確的是______。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

B.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加一個偏振片可以減小玻璃表面反射光的強度

C.用雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實驗時,紫光條紋間距大于紅光條紋間距

D.在水中紅光的傳播速度大于紫光的傳播速度

E.聲波和光在介質(zhì)中的傳播速度均與頻率無關(guān),都僅由介質(zhì)來決定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面右端放一質(zhì)量m=0.1kg小物塊,給小物塊一的初速度使其向左運動,運動d=1m后將彈簧壓至最緊,反彈回到出發(fā)點時物塊速度大小,若水平面與一長L=3m的水平傳送帶平滑連接,傳送帶以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶右端又與一豎直平面內(nèi)的光滑軌道的底端平滑連接,圓軌道半徑R=0.8m,當小物塊進入圓軌道時會觸發(fā)閉合裝置將圓軌道封閉。(sin53°=0.8,sin37°=0.6),求:

1)小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;

2)彈簧具有的最大彈性勢能Ep

3)要使小物塊進入豎直圓軌道后不脫離圓軌道,傳送帶與物體間的動摩擦因數(shù)μ2應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,等腰直角三角形ab。區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,直角邊bc的長度為L。三個相同的帶正電粒子從b點沿bc方向分別以速率v1、v2、v3射入磁場,在磁場中運動的時間分別為t1、t2t3,且t1t2t3=332。不計粒子的重力及粒子間的相互作用,下列說法正確的是

A. 粒子的速率關(guān)系一定是v1=v2<v3

B. 粒子的速率可能是v2<v1<v3

C. 粒子的比荷

D. 粒子的比荷

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,其中紅外線發(fā)射器、接收器可記錄小球的擋光時間。小明同學進行了如下操作:

(1)用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示,則小球的直徑為____mm;

(2)該小球質(zhì)量為m、直徑為d,F(xiàn)使小球從紅外線的正上方的高度h處自由下落,記錄小球擋光時間t,已知重力加速度為g,則小球下落過程中動能增加量的表達式為____;重力勢能減少量的表達式為________(用所給字母表示)。

(3)改變小球下落高度h,多次重復實驗,發(fā)現(xiàn)小球動能的增加量總是小于重力勢能的減少量,你認為可能的原因是 ____(至少寫出一條)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有兩個相同的帶電小球P和Q,靜止時P、Q兩球分別位于a、b兩點,兩球間的距離為R.現(xiàn)用力緩慢推動P球至圓環(huán)最低點c,Q球由b點緩慢運動至d點(圖中未畫出).則此過程中

A. Q球在d點受到圓環(huán)的支持力比在b點處小

B. Q球在d點受到的靜電力比在b點處大

C. P、Q兩球電勢能減小

D. 推力做的功等于P、Q兩球增加的機械能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m。軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104 N/C。現(xiàn)有一電荷量q=1.0×10—4 C,質(zhì)量m=0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點由靜止釋放帶電體運動到圓形軌道最低點B時的速度υB=5 m/s。已知帶電體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)帶電體運動到圓形軌道的最低點B圓形軌道對帶電體支持力的大小;

(2)帶電體在水平軌道上的釋放點PB點的距離;

(3)帶電體第一次經(jīng)過C點后,落在水平軌道上的位置到B點的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌,導軌間距為L=0.5m,導軌所在平面與水平面夾角θ=37°,MP間接阻值為R=9Ω的電阻.勻強磁場的方向與導軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強度大小為B=2T.質(zhì)量為m=0.1kg、阻值為r=1Ω的金屬棒放在兩導軌上,在平行于導軌的恒定拉力F=1N作用下,從靜止開始向上運動.已知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸,導軌電阻不計,導軌和磁場足夠大,重力加速度為g=10m/s2.,sin37°=0.6,cos37°=0.8 .求:

1)當金屬棒的速度為2m/s時流過電阻R的電流大;

2)金屬棒勻速運動時的速度大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】近年來,智能 手機的普及使低頭族應(yīng)運而生。近日研究發(fā)現(xiàn),玩手機時,就有可能讓頸椎承受多達60磅(約270N)的重量。不當?shù)淖藙菖c一系列 健康問題存在關(guān)聯(lián),如背痛、體重增加、胃痛、偏頭痛和呼吸道疾病等,當人體直立時,頸椎所承受的壓力等于頭部的重量;但當?shù)皖^時,頸椎受到的壓力會隨之變化,F(xiàn)將人低頭時 頭頸部簡化為如圖所示的模型;重心在頭部的P點,頸椎OP(輕桿)可繞O轉(zhuǎn)動,人的頭部在頸椎的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止.假設(shè)低頭時頸椎與豎直方向的夾角為45°, PQ與豎直方向的夾角為75°,此時,頸椎受到的壓力約為直立時頸椎受到壓力的( )

A. 42B. 33C. 17D. 14

查看答案和解析>>

同步練習冊答案