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如图一所示,abcd是位于竖直平面内的边长为10cm的正方形闭合金属线框,线框的质量为m=0.02Kg,电阻为R=0.1Ω. 在线框的下方有一匀强磁场区域,MN是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直. 现让线框由距MN的某一高度从静止开始下落,经0.2s开始进入磁场,图二是线框由静止开始下落的速度一时间图象。空气阻力不计, g取10m/s2求:

(1)金属框刚进入磁场时的速度;

(2)磁场的磁感应强度;

(1)金属框进入磁场前所做的运动是自由落体运动,

所以:v =gt=10×0.2m/s=2m/s      (4分)

   (2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力

                                         (2分)

                                          (2分)

         解得B=0.1T            (2分)


解析:

(1)金属框进入磁场前所做的运动是自由落体运动,

所以:v =gt=10×0.2m/s=2m/s      (4分)

   (2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力

                                         (2分)

                                          (2分)

         解得B=0.1T            (2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图一所示,ABCD是一个T型支架,已知整个支架的质量为m1=5kg,质心在BD上、离B点0.2m的O点处,BD=0.6m,D点通过铰链连接在水平地面上,ABC部分成为一斜面,与水平地面间的夹角为37°,且AB=BC.现有一质量为m2=10kg的钢块以v=4m/s的初速度滑上ABC斜面,钢块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.问:T型支架会不会绕D点转动?

某同学的解题思路如下:
可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置,如图二所示.根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子:MN=Mf+MG,可根据该式子求出该位置到C点的距离S1
( MN、Mf、MG分别是钢块对斜面的压力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩,其中N=m2gcos37°,f=m2gsin37°.)
然后算出钢块以4m/s的速度在斜面上最多能滑行的距离S2
比较这两个距离:若S1≥S2,则T型支架不会绕D点转动;若S1<S2,则会转动.
请判断该同学的解题思路是否正确,若正确,请按照该思路,写出详细的解题过程,求出结果;若不正确,请给出你认为的正确解法.

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科目:高中物理 来源:2013届上海理工大学附属中学高二下学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图一所示,abcd为用导体做成的框架,其所在平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒MN与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直于框架平面的变化的磁场中,t=0时磁场方向向上。磁感应强度B的变化情况如图二所示,MN始终静止。则在0~t2时间段内,下面的分析正确的是(      )

A、t1时刻感应电流为零

B、t1时刻MN受到的安培力为零

C、MN中产生的感应电流随时间均匀变化

D、MN受到的安培力随时间均匀变化

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图一所示,ABCD是一个T型支架,已知整个支架的质量为m1=5kg,质心在BD上、离B点0.2m的O点处,BD=0.6m,D点通过铰链连接在水平地面上,ABC部分成为一斜面,与水平地面间的夹角为37°,且AB=BC.现有一质量为m2=10kg的钢块以v=4m/s的初速度滑上ABC斜面,钢块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.问:T型支架会不会绕D点转动?

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某同学的解题思路如下:
可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置,如图二所示.根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子:MN=Mf+MG,可根据该式子求出该位置到C点的距离S1
( MN、Mf、MG分别是钢块对斜面的压力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩,其中N=m2gcos37°,f=m2gsin37°.)
然后算出钢块以4m/s的速度在斜面上最多能滑行的距离S2
比较这两个距离:若S1≥S2,则T型支架不会绕D点转动;若S1<S2,则会转动.
请判断该同学的解题思路是否正确,若正确,请按照该思路,写出详细的解题过程,求出结果;若不正确,请给出你认为的正确解法.

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科目:高中物理 来源:2007-2008学年上海市徐汇区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图一所示,ABCD是一个T型支架,已知整个支架的质量为m1=5kg,质心在BD上、离B点0.2m的O点处,BD=0.6m,D点通过铰链连接在水平地面上,ABC部分成为一斜面,与水平地面间的夹角为37°,且AB=BC.现有一质量为m2=10kg的钢块以v=4m/s的初速度滑上ABC斜面,钢块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.问:T型支架会不会绕D点转动?

某同学的解题思路如下:
可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置,如图二所示.根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子:MN=Mf+MG,可根据该式子求出该位置到C点的距离S1
( MN、Mf、MG分别是钢块对斜面的压力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩,其中N=m2gcos37°,f=m2gsin37°.)
然后算出钢块以4m/s的速度在斜面上最多能滑行的距离S2
比较这两个距离:若S1≥S2,则T型支架不会绕D点转动;若S1<S2,则会转动.
请判断该同学的解题思路是否正确,若正确,请按照该思路,写出详细的解题过程,求出结果;若不正确,请给出你认为的正确解法.

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