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如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个长方形线圈...

如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2<d,线圈质量m,电阻为R.现将线圈由静止释放,测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等.求:
(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;
(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动,求出该过程最小速度v;
(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q

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(1)线圈进入磁场前做自由落体运动,根据机械能守恒求出线圈刚进入磁场时的速度v,由E=BLv、I=求感应电流. (2)线框进入磁场的过程做加速度减小的减速运动,完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动,则知3位置时线圈速度最小,由运动学公式求解位置3的速度,即得到最小速度. (3)线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同,由能量守恒定律求解Q. 【解析】 (1)根据机械能守恒得 ,得 感应电动势 E=BL1v, 由闭合电路欧姆定律得 . (2)线框进入磁场的过程做加速度减小的减速运动,完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动,则知3位置时线圈速度最小,则有   , 得 (3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同. 由能量守恒Q=mgd 由对称性可知:Q总=2Q=2mgd 答: (1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小是; (2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场的过程中最小速度v是; (3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总是2mgd.
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考点分析:
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如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电.小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2
(1)下列说法正确的是______
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远大于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-manfen5.com 满分网图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,可能是图1中的图线______.(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)如图2所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小______m/s2.(结果保留二位有效数字)
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在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路,将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相反;某同学设想使一线圈中电流逆时针流动,另一线圈中感应电流顺时针流动,可行的实验操作是______
A.抽出线圈L1             B.插入软铁棒
C.使变阻器滑片P左移     D.断开开关.

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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是( )
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A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
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x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示,从图象可知下列推理中与图象信息不相符合的是( )
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A.Q1一定大于Q2
B.Q1和Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷
C.电势最低处P点的电场强度为0
D.Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点
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用频率为v的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线,且v3>v2>v1,则( )(填入正确选项前的字母)
A.v<v1
B.v3=v2+v1
C.v=v1+v2+v3
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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