(18分)如图所示,光滑斜面的倾角=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的
◎ 题目
(18分)如图所示,光滑斜面的倾角=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的上方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象,从线框由静止开始运动时刻起计时.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,g取10m/s2。求: ⑴ 线框进入磁场时匀速运动的速度v; ⑵ ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t; ⑶ 线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热 |
◎ 答案
2m/s 1.7s 3.5J |
◎ 解析
试题分析:(1)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动, 所以线框abcd受力平衡F=mgsinα+FA (1分) ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E=Bl1v (1分) 形成的感应电流 (1分) 受到的安培力 (1分) F=mgsinα+ (1分) 代入数据解得v=2m/s (1分) (2)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动; 进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。 线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力F、斜面的支持力和线框重力,由牛顿第二 定律得 F–mgsinα=ma (1分) 线框进入磁场前的加速度 =5m/s2 (1分) 进磁场前线框的运动时间为 (1分) 进磁场过程中匀速运动时间 (1分) 线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前,所以该阶段的加速度仍为 a=5m/s2 (1分) (1分) 解得:t3=1s (1分) 因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t=t1+t2+t3=1.7s (1分) (3) (1分) (1分) 整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2+Q1=(F–mgsinθ)l2+Q1=3.5J (2分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图所示,光滑斜面的倾角=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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上一篇:一物体做匀减速运动,一段时间△t(未知)内通过的位移为x1,紧接着△t时间内通过的位移为x2,又紧接着经过位移x(未知)物体的速度减小为0,则A.可求△tB.可求加速度a的大小C.△t和
下一篇:(17分)在如图所示的竖直平面内,有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接,传送带长L=lm.有一个质量为m=0.5kg,带电量为q=+10-3C的滑块,放在
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