如圖甲所示,光滑水平面上有一輛小車,在小車上豎直固定著一個長度L=0.2m正方形線圈,線圈匝數(shù)n=10,總電阻為R=0.4Ω,小車和線圈的總質(zhì)量為m=0.1kg。小車最初靜止,線圈的右邊剛好與寬為dd>L)的有界勻強磁場的左邊界重合。磁場方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強度為B=0.20T,F(xiàn)使小車在外力F的作用下穿過磁場區(qū)域。測得線圈的感應(yīng)電動勢大小隨時間變化的圖像如圖乙所示(圖中虛線表示無感應(yīng)電動勢)。時刻線圈左邊剛好在磁場右邊界上,求:(,最終結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)第1s內(nèi)流過線圈的電荷量;

(2)在第1s內(nèi)外力F做功W=0.0293J,則這1s內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量Q;

(3)寫出外力F隨時間t變化的關(guān)系式;

(4)時刻線圈的發(fā)熱功率P與外力F的功率;


:(1)流過線圈的電荷量(2分)

(2)因為,,所以

即勻加速進(jìn)入磁場:,可解得(1分)

1s時速度為,由動能定理得(1分)

(1分)

(3),

所以(1分)

1s-2s:F為恒力F=ma=0.04N(1分)

2s時:(1分)

(1分)

2s-2.25s: (1分)

(4)時: (1分)

(1分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


短跑運動員在60米競賽中,測得他在2s末的速度為6.0 m/s,8s末到達(dá)終點的速度為10.0m/s,則他在全程中的平均速度為(    ) 

A.6.0m/s      B.7.5 m/s      C.8.0 m/s      D.10.0m/s

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一太陽能電池板,測得它的開路電壓為,短路電流為,若將該電池板與阻值為的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是

A.       B.      C.        D.

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2013年12月14日,嫦娥三號經(jīng)過主減速段,快速調(diào)整段,接近段后在100米處懸停。30秒后,開始緩速下降,距月球表面4米時關(guān)閉發(fā)動機(jī)進(jìn)入無動力下降,總共歷時720s。查閱資料可知嫦娥三號登月艙質(zhì)量為kg,安全著陸要求最后速度不大于4m/s,已知月球表面重力加速度為地球表面重力加速度的,計算時取地球表面重力加速度取,下列說法正確的是                     (    )

A.若嫦娥三號從距離月球地面6m處無初速無動力下降仍能安全著落

B.若嫦娥三號距離月球地面4m時速度為2m/s ,此時開始無動力下降能安全著落

C.從緩速下降到落地的過程中,為了安全登月發(fā)動機(jī)至少對登月艙做功約J

D.落地碰撞減速為零的過程中地面對嫦娥三號的支持力大于嫦娥三號對地面的壓力

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如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場,其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行,在x軸上的電勢與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示,圖中斜線為該曲線過點(0.15,3)的切線。現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg,電荷量為+2.0×10-8 C的滑塊P(可視作質(zhì)點),從x=0.l0m處由靜止釋放,其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02。取重力加速度g=l0m/s2。則下列說法正確的是   (    )

A.x=0.15m處的場強大小為2.0×l06 N/C

B.滑塊運動的加速度逐漸減小

C.滑塊運動的最大速度約為0.1m/s

D.滑塊最終在0.3m處停下

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甲、乙、丙三個物體都在同一直線上運動,它們運動的位移——時間圖象如圖所示,由圖可知( )

A.開始計時時, 甲在最前,乙在中間,丙在最后

B.在0—t2時間內(nèi),甲的速度最大,丙的速度最小

C.甲停止運動時,丙開始運動, 丙的速度最大

D.當(dāng)t = t2時刻甲、乙、丙相遇,且通過的位移相等

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如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M  點,與豎直墻相切于A點.豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為60°,C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時刻a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運動到M點,下滑的加速度a=gsinθ(θ為軌道與水平方向的夾角); c球由C點自由下落到M點, 則(  )

A.a(chǎn)球最先到達(dá)M點  B.b球最先到達(dá)M點

C.c球最先到達(dá)M點    D.b球和c球都可能最先到達(dá)M點

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某次燃放“爆竹”過程中,質(zhì)量M=0.3kg(內(nèi)含炸藥的質(zhì)量可以忽略不計)的“爆竹”,從地面上以初速度v0 =30m/s豎直向上騰空而起。到達(dá)最高點時炸裂為沿水平方向相反飛行的A、B兩塊,其中A塊質(zhì)量m=0.2kg,其炸裂瞬間的速度大小是另一塊的一半。按環(huán)保和安全要求,兩塊都能落到以發(fā)射點為圓心、半徑R=60m的地面圓周內(nèi)。空氣阻力和產(chǎn)生熱能均不計,重力加速度g=10m/s2。那么                                (    )

A.“爆竹”能夠到達(dá)的最大高度為45m

B.A塊的最小初速度為10m/s

C.A塊的最大落地速度m/s

C.整個過程中,“爆竹”釋放化學(xué)能的最大值為165J

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 “研究共點力的合成”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示。

(1)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是___________。

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是___________。

A.理想實驗法    B.等效替代法    C.控制變量法    D.建立物理模型法

(3)實驗中可減小誤差的措施有___________。

A.兩個分力F1、F2的大小要越大越好

B.兩個分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好

C.拉橡皮筋時,彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

D.AO間距離要適當(dāng),將橡皮筋拉至結(jié)點O時,拉力要適當(dāng)大些

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