8.如图8甲所示.一边长为L=2.5 m.质量m=0.5 kg的正方形金属线框.放在光滑绝缘的水平面上.整个装置放在方向竖直向上.磁感应强度为B=0.8 T的有界匀强磁场中.它的一边与磁场的边界MN重合.在水平向左的力F作用下由静止开始向左运动.经过5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示.在金属线框被拉出的过程中: 图8 (1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻, (2)写出水平力F随时间变化的表达式, (3)已知在这5 s内力F做功为1.92 J.那么在此过程中.线框产生的焦耳热是多少? [解析] (1)由I-t图象的面积可得:q=×5×0.5 C=1.25 C 则由q=得R=4 Ω. (2)线框中的电流I= 则==a 由I-t图象的斜率可得:==0.1 故a=0.2 m/s2 因F-FA=ma 所以F=ma+at F=0.2t+0.1(N). (3)v=at=0.2×5 m/s=1 m/s 根据动能定理:WF-Q=mv2 所以Q=1.67 J. [答案] F=0.2t+0.1 (N) (3)1.67 J 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场,大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5 m,质量为0.1 kg,电阻为2 Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6 s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向.(重力加速度g取10 m/s2)则

A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25 C
B.线圈匀速运动的速度大小为8 m/s
C.线圈的长度为1 m
D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2 J

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如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u,金属板间电场可看做均匀、且两板外无电场,板长L=0.2 m,板间距离d=0.1 m,在金属板右侧有一边界为MN的匀强磁场,MN与两板中线垂直,磁感应强度B=5×10-3 T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线连续射入电场中,已知每个粒子的比荷=108 C/kg,重力忽略不计,在0-0.8×10-5 s时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响).已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在0.2×10-5 s时刻经极板边缘射入磁场.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况).

求:

(1)求两板间的电压U0

(2)0-0.2×10-5 s时间内射入两板间的带电粒子都能够从磁场右边界射出,求磁场的最大宽度

(3)若以MN与两板中线垂直的交点为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向上为y轴建立二维坐标系,请写出在0.3×10-5 s时刻射入两板间的带电粒子进入磁场和离开磁场(此时,磁场只有左边界,没有右边界)时的位置坐标.

(4)两板间电压为0,请设计一种方案:让向右连续发射的粒子流沿两板中线射入,经过右边的待设计的磁场区域后,带电粒子又返回粒子源.

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如图甲所示,水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车,管的底部有一质量m=0.2 g、电荷量q=+8×10-5 C的小球,小球的直径比管的内径略小.在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15 T的匀强磁场,MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25 V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5 T的匀强磁场.现让小车始终保持v=2 m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示.g取10 m/s2,不计空气阻力.求:

(1)小球刚进入磁场B1时的加速度大小;

(2)绝缘管的长L;

(3)小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx.

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如图甲所示,水平地面上有一辆小车,小车上固定有竖直光滑绝缘管,管长为L,管内底部有一质量m=0.2 g,电荷量q=+8×10-5 C的小球,小球的直径比管的内径略小.在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15 T的匀强磁场,MN面上方存在着垂直纸面向外、磁感应强度B2=15 T的匀强磁场,MN上下的整个区域还存在着竖直向上、场强E=25 V/m的匀强电场.现让小车始终保持v=2 m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力FN随小球到管底的高度h的变化关系如图乙所示.g取10 m/s2,不计空气阻力.求:

(1)小球刚进入磁场B1时的加速度大小a

(2)绝缘管的长度L

(3)小球离开管后每次经过水平面MN时小球距管口的距离Δx

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如图9-3-23甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1L2L3L4,在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场,大小均为1 T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈abcd,宽度cdL=0.5 m,质量为0.1 kg,电阻为2 Ω,将其从图示位置静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1t2的时间间隔为0.6 s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向.(重力加速度g取10 m/s2)则(  ).

图9-3-23

A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25 C

B.线圈匀速运动的速度大小为8 m/s

C.线圈的长度为1 m

D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2 J

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同步练习册答案