一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框从表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上端与AA′重合)由静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框从表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上端与AA′重合)由静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度与线框边长相同的匀强磁场后滑至斜面底端(金属线框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与其对应的位移为s,整个运动过程的v2-s图象如图所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上,取g=10m/s2

魔方格

(1)根据v2-s图象所提供的信息,计算出斜面倾角θ和磁场宽度d.
(2)匀强磁场的磁感应强度多大?

◎ 答案

(1)据v2-s图象知,当线框进入磁场时:v2=16(m/s)2,s=1.6m
由v2=2as得:a=
v2
2s
=5m/s2
对线框,由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma
解得:θ=30°
磁场的宽厚d=
2.6-1.6
2
2m=0.5m
(2)由图线知线框穿过磁场的过程中匀速运动,且v=

16
m/s=4m/s

由平衡条件得:F=mgsinθ
又F=BId=Bd?
E
R
=
(Bd)2v
R

由上两式解得:B=0.5T
答:
(1)斜面倾角θ为30°,磁场宽度d是0.5m.
(2)匀强磁场的磁感应强度是0.5T.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框从表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上端与AA′重合)由静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【牛顿第二定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。

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