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边长为L、电阻为R的正方形导线框位于光滑水平面内,线框的右侧区域I内存在宽度为L...

边长为L、电阻为R的正方形导线框位于光滑水平面内,线框的右侧区域I内存在宽度为L的有界匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于水平面。线框在功率恒为P的外力作用下,ab边恰好向右匀速穿过磁场。ab边进入区域II后,立即受到与速度成正比的阻力作用,即Ff=kvk为恒量。求:

1ab边在区域I内运动的速度v0

2)分析说明线框cd边在磁场中的运动情况;

3)若cd边在穿过磁场的过程中,线框克服阻力做功为W,求线框中产生的焦耳热。

 

(1)v0=;(2)见解析;(3)Q= W 【解析】 (1)电动势 E0=BLv0 电流强度 I0= 安培力 FA=BI0L= ab边在磁场内匀速运动时,平衡 F=FA= 拉力功率 P=Fv0= 解出 v0= (2)cd边在磁场中,线框受力如图增加阻力后,合力向左,选向左为正方向,根据牛顿第二定律 FA+Ff -F=ma 求出加速度大小 a=+- 因v与a反方向,应减速运动,加速度随之也减小,故cd边在磁场内的过程中,线框做加速度减小的减速运动(最后可能匀速) (3)线框速度为v时 FA=BIL= 因B、L、R均为恒量,故安培力与速度v成正比,而Ff也与速度v成正比,故两者的变化规律相同,必有 == 线框克服安培力做功 WA=W 线框中的焦耳热 Q=WA=W  
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考点分析:
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如图(a),ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。AB段水平且粗糙,长度L=3.6m,足够长且光滑的BC段与水平方向夹角为θ=37°。质量为m=3kg、可视为质点的小球穿在杆上,与AB间的动摩擦因数μ=。小球在与水平方向成θ=37°的力F作用下由静止开始运动,F的大小随路程s的变化关系如图(b)所示,小球最高可以运动到C点。不考虑小球在B处的动能损失,取g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

1)小球在AB段运动过程中拉力F所做的功W

2)小球从A运动到C的总时间t

 

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1)利用光电门测量速度时,可以测量摆锤的直径作为_________________。若摆锤直径的测量值比实际值偏小,则摆锤动能的测量值比实际值_________________

2)该同学认为:测得摆锤的质量为m,可由公式Ep=-mgh计算出摆锤在ABCD四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是____________________________

3)另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后,作出如图(b)所示的v2-h图线。若摆动过程中机械能守恒,则该直线的斜率为_______。决定图线与纵轴交点位置的因素有______________________

 

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利用图(a)所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。线圈AB套在绝缘的闭合环形铁芯C上,线圈B与电流传感器连接。先将电键S闭合,再断开,电流传感器中的电流随时间变化如图(b)所示,则电流传感器的正接线柱应在__________端(选填“a”或“b”)。依据t1~t2过程中的电流变化情况,可以得出结论:________

 

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一只气球以5m/s的速度匀速上升,达到离地面10m高度时,从气球上掉下一物体。不计空气阻力,则物体在第1秒内速度改变量的大小为_________________m/s,物体落到地面所用的时间为_________________s。(g10m/s2

 

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