满分5 > 高中物理试题 >

用密度为d、电阻率为ρ、粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和N,边长均为...

用密度为d、电阻率为ρ、粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框MN,边长均为L,线框MN的导线横截面积分别为S1S2S1S2,如图所示匀强磁场仅存在于相对磁极之间,磁感应强度大小为B,其他地方的磁场忽略不计金属线框M水平放在磁场上边界的狭缝间,线框平面与磁场方向平行,开始运动时可认为Maa′边和bb′边都处在磁场中线框N在线框M的正上方,与线框M相距为h两线框均从静止开始同时释放,其平面在下落过程中保持水平设磁场区域在竖直方向足够长,不计空气阻力及两线框间的相互作用

(1)计算线框N刚进入磁场时产生的感应电流;

(2)在下落过程中,若线框N恰能追上线框MN追上MM下落高度为HN追上M之前N一直做减速运动,求该过程中线框N产生的焦耳热;

(3)若将线框MN均由磁场上边界处先后释放,释放的时间间隔为t,计算两线框在运动过程中的最大距离

 

(1) (2) (3) Δx= 【解析】(1)线框N进入磁场前,有 刚进入磁场时,有 E=2BLv1 线框N中的感应电流 其中 联立解得 (2)当线框M在磁场中运动达到匀速时,设速度为v2,有G=F安 其中线框重力G=mg=4LS1dg 安培力F安=2BIL= 解得 由上式可知匀速运动速度与导线截面积无关,所以两线框匀速运动速度相同,均为v2.由此可知当线框N恰好追上M时,两者速度相等.选N为研究对象,根据能量守恒可得N产生的焦耳热 (3)线框释放后二者先后作变速运动 mg-F=ma 即4LSdg-=4LSda 解得a=g- 由加速度可知:线框下落的加速度与线框的导线截面积无关,两个线框在磁场中先后作相同的加速运动,当a减小到0时做匀速运动,所以只要后释放的线框还未达到匀速时,先释放线的框速度就比较大,二者的距离就会继续增大,当二者都做匀速运动时,间距最大. 此时最大间距Δx=v2t=  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

有一种“过山车”的杂技表演项目,可以简化为如图所示的模型,滑块A点以某一水平向右的初速度出发沿水平直线轨道运动到B点后进入半径R10cm的光滑竖直圆形轨道圆形轨道间不相互重叠滑块离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,CD两点的竖直高度h0.8m,水平距离s1.2m,水平轨道ABL11m,BCL23m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2重力加速度g=10m/s2则:

(1)滑块恰能通过圆形轨道的最高点E,计算滑块A点的初速度v0

(2)滑块既能通过圆形轨道的最高点又不掉进壕沟,计算滑块A初速度v′0的范围?

 

查看答案

在测定金属电阻率的实验中,所用金属电阻丝的电阻约为30Ω.现通过以下实验测量该电阻丝的电阻率.

(1)用螺旋测微器测出电阻丝的直径为d

(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材:

电压表Vl(量程0~3V,内阻约3kΩ)

电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)

电流表Al(量程0~100mA,内阻约5Ω)

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)

滑动变阻器R1(0~5Ω)

滑动变阻器R2(0~1kΩ)

电源E(电动势为4.5V,内阻不计)

为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值,电流表应选__________,滑动变阻器应选__________

(3)如图所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱ab上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头,触头的另一端为接线柱c,当用手按下触头时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U.请在下图中完成实验电路的连接,部分已连好的线不能改动.(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)

(4)利用测量数据画出UL图线,如图所示,其中()是U-L图线上的一个点的坐标.根据UL图线,用电阻丝的直径d、电流I和坐标()计算得出电阻丝的电阻率ρ=__________

 

查看答案

某活动小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门AB,计时装置测出钢球通过AB的时间分别为tAtB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地重力加速度为g

(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D =__________cm

(2)要验证机械能守恒,只要比较__________(填选项前的字母序号)即可

Agh是否相等

B与2gh是否相等

Cgh是否相等

D与2gh是否相等

(3)球通过光电门的平均速度__________(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度.

 

查看答案

如图所示,光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内,OP边水平,OPOQO点平滑相连,质量均为mAB两小环用长为L的轻绳相连,分别套在OPOQ杆上初始时刻,将轻绳拉至水平位置拉直(即B环位于O点),然后同时释放两小环,A环到达O点后,速度大小不变,方向变为竖直向下,已知重力加速度为g下列说法正确的是

   

A. B环下落时,A环的速度大小为

B. A环到达O点的过程中,B环先加速后减速

C. A环到达O点时速度大小为

D. A环到达O点后,再经的时间能追上B

 

查看答案

某校一学习小组为了研究路面状况与物体滑行距离之间的关系,做了模拟实验他们用底部贴有轮胎材料的小物块AB在冰面上做实验,A的质量是B的4倍.先使B静止,A在距BL处,以速度v0滑向B实验结果如下:在第一次做实验时,A恰好未撞到B;在第二次做实验时,A. B仍相距LA以速度2v0滑向静止BA撞到B后又共同滑行了一段距离.以下说法正确的是

A. 在第二次做实验时,AB碰撞前瞬间A速度为v0

B. AB碰撞前后瞬间,A的速度之比为5∶4

C. AB碰撞前后,AB组成的系统损失的机械能与碰撞前系统动能之比为7∶25

D. AB碰撞后,AB共同滑行的距离为

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.