(12分)如图所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在力F作用下由静止开始向左运动,5.0s末

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

(12分)如图所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合. 在力F作用下由静止开始向左运动,5.0s末时从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如下图所示.已知金属线框的总电阻R=4.0Ω,求:
(1)t=5.0s时金属线框的速度;
(2)t=4.0s时金属线框受到的拉力F的大小;
(3)已知在5.0s内力F做功1.92J,那么金属线框从磁场拉出的过程中,线框中产生的焦耳热是多少.

◎ 答案

(1)1m/s  (2)0.9N  (3)1.67J

◎ 解析


试题分析:(1)由图可知 t=5s时 线框中电流为0.5A,        (1分)
此时线框产生的感应电动势E=BLv            (1分)
此时线框产生的感应电流                (1分)
带入数据解得:v=1m/s                                          (1分)
(2)由图可知电流I与时间成正比,又所以导线框做匀加速运动    (1分)
加速度带入数据得a=0.2m/s2                        (2分)
t=4s时,I=0.4A,由牛顿定律得  带入数据解得F=0.9N       (2分)
(3)由动能定理得:                                   (2分)
Q=1.67J                              (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在力F作用下由静止开始向左运动,5.0s末…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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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