如图甲所示,表面绝缘、倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上.一个质量m=0.10kg、
◎ 题目
如图甲所示,表面绝缘、倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上.一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形金属框abcd,放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边长L=0.50m.从t=0时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运动,线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示.已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数,重力加速度g取10 m/s2.求: (1)线框受到的拉力F的大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (3)线框在斜面上运动的过程中产生的焦耳热Q. |
◎ 答案
(1)F="1.5" N(2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)由v-t图象可知,在0~0.4s时间内线框做匀加速直线运动,进入磁场时的速度为v1=2.0m/s,所以: ………………① ………………② 联解①②代入数据得: F="1.5" N ………………③ (2)由v-t图象可知,线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动,由法拉第电磁感应定律和欧姆定律有:E=BLv1…④ 由欧姆定律得:…⑤ 对于线框匀速运动的过程,由力的平衡条件有:…⑥ 联解④⑤⑥代入数据得:…⑦ (3)由v-t图象可知,线框进入磁场区域后做匀速直线运动,并以速度v1匀速穿出磁场,说明线框的宽度等于磁场的宽度,即为: ⑧ 线框在减速为零时,有: 所以线框不会下滑,设线框穿过磁场的时间为t,则:…⑨ …⑩ 联解④⑤⑥代人数据得:…(11) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,表面绝缘、倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上.一个质量m=0.10kg、…”主要考查了你对 【力的合成】,【力的分解】 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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下一篇:如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点
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