在光滑绝缘水平面上,一个电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的矩形金属框abcd以10m/s的初速度滑进一匀强磁场,ab边长0.1m,如图所示为俯视图.匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,方向
◎ 题目
在光滑绝缘水平面上,一个电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的矩形金属框abcd以10m/s的初速度滑进一匀强磁场,ab边长0.1m,如图所示为俯视图.匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,方向竖直向下,范围足够大.当金属框有一部分滑进磁场,产生了1.6J的热量时,对金属框施加一垂直于ab边的水平外力,使它开始做匀减速运动(计为t=0时刻),第3s末使金属框的速度变为零,此时cd边仍在磁场外.则t=1s时,水平外力F的大小是______N,t=2s时水平外力的方向是______. |
◎ 答案
设金属框产生1.6J热量时的速度大小为v1,根据能量守恒定律得: Q=
其中 m=0.05kg,v0=10m/s,Q=1.6J代入解得,v1=6m/s 设匀减速运动的加速度大小为a,由v1-at=0得 a=
则t=1s时速度为v2=v1-at=6-2×1=4m/s 设此时外力F的大小为F,方向水平向右,则有
解得,F=0 t=2s时速度为v3=v1-at=6-2×2=2m/s 设此时外力F的大小为F′,方向水平向右,则有
解得,F′=-0.05N,说明外力F方向水平向左. 故答案为:0,水平向左 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“在光滑绝缘水平面上,一个电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的矩形金属框abcd以10m/s的初速度滑进一匀强磁场,ab边长0.1m,如图所示为俯视图.匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,方向…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】 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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