如图所示,倾角为的绝缘斜面上的EF和GH之间有垂直斜面向下的有界磁场,磁感应强度B=1.0T,磁场宽度d=10cm。质量m=0.5kg闭合矩形线框ABCD放在斜面上,线框由粗细均匀的导线绕制而成,其总电阻为R=0.04Ω,其中AC长为L1=100cm,AB长为L2=20cm。开始时,线框的CD边与EF平行。现由静止释放线框,当线框CD边运动到磁场边界EF时,恰好做匀速直线运动,速度大小为v1。而当AB边到达磁场下边缘GH时,线框的速度大小为v2=2.0m/s,整个过程中线框不发生转动。已知线框和斜面之间的摩擦因数为0.5。(g=10m/s2)求:
(1)速度v1的大小;
(2)线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热;
(3)线框从CD边进入磁场到AB边穿出磁场的过程所用的时间。
(1)速度v1的大小;
(2)线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热;
(3)线框从CD边进入磁场到AB边穿出磁场的过程所用的时间。
更新时间:2022-11-16 16:01:45
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【推荐1】如图所示,水平面右端放一质量m=0.1kg可视为质点的小物块,使小物块以v0=4m/s的初速度向左运动,运动d=1m后将弹簧压至最紧,此时弹簧具有的弹性势能为Ep=0.5J。若水平面与一长L=3m的水平传送带平滑连接,传送带以v2=10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接,圆轨道半径R=0.8m当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭。取g=10m/s2。求:
(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)物块反弹回出发点的速度v1的大小;
(3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道,传送带与物块间的动摩擦因数μ2应满足的条件。
(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)物块反弹回出发点的速度v1的大小;
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【推荐2】如图所示,将一可视为质点质量为的滑块放在P点(此时弹簧已被压缩),松开手在弹簧的作用下将其从静止弹出,通过一段水平面再沿着半径为的光滑圆形竖直轨道运动(O与分别为轨道的进口和出口,二者并不重合。此装置类似于过山车),滑块在水平面PB上所受的阻力为其自身重力的0.5倍,PB长为,O为中点,面与水平面CD的高度差为,B点离C点的水平距离为。(不计空气阻力,重力加速度大小取)。
(1)若滑块恰好能越过A点,试判断滑块能不能落到CD平面;
(2)若滑块能从B点平抛后落在C点,则原来弹簧的弹性势能为多少;
(3)要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道,求原来弹簧的弹性势能应满足什么条件?
(1)若滑块恰好能越过A点,试判断滑块能不能落到CD平面;
(2)若滑块能从B点平抛后落在C点,则原来弹簧的弹性势能为多少;
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【推荐3】打井施工时采用如图所示的装置,将一质量可忽略不计的坚硬底座A送到井底。重锤B质量为m,下端固定一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端距井口为,将B由静止释放,A被撞击后下沉时受到井壁的摩擦力,下沉的最大距离为,以后每次将B提升到原高度处静止释放,第n次撞击后,A恰能到达井底。已知重力加速度为g,不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求弹簧第一次刚接触A时B的速度v以及弹簧的最大形变量;
(2)第一次撞击后,若A刚开始下沉时弹簧弹性势能为,求此时B的动能;
(3)求井深H。
(1)求弹簧第一次刚接触A时B的速度v以及弹簧的最大形变量;
(2)第一次撞击后,若A刚开始下沉时弹簧弹性势能为,求此时B的动能;
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【推荐1】如图甲所示,空间存在一宽度为的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在光滑绝缘水平面内有一边长为的正方形金属线框,其质量、电阻,在水平向左的外力作用下,以初速度匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力大小随时间变化的图线如图乙所示,以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量;
(3)线框向右运动的最大位移为多少?
(4)当线框右侧导线即将离开磁场的瞬间,撤去外力,则线框离开磁场过程中产生的焦耳热多大?
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量;
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【推荐2】如图甲所示,在倾角为的光滑斜面上,有一质量的矩形金属导体框,其中长为,电阻均为;足够长且电阻不计,与斜面底边平行。另外有一导体棒长为,电阻也为,平行于放置在导体框上,其上方有两个垂直斜面的立柱阻挡,导体棒与导体框间的动摩擦因数,在下方存在垂直斜面向上、磁感应强度的匀强磁场,上方(含处)存在沿斜面向上、大小也为的匀强磁场。时刻在边给导体框施加一个沿斜面向上的拉力F,导体框在向上运动过程中,测得导体棒两端电压随时间变化关系如图乙所示,经过后撤去拉力,导体棒始终与导体框垂直且紧靠立柱,g取。求:
(1)定量画出前内金属导体框的图;
(2)前内拉力与时间的变化关系为,则金属棒的质量;
(3)在拉力作用这段时间内,棒产生的焦耳热为,此过程中拉力做的功。
(1)定量画出前内金属导体框的图;
(2)前内拉力与时间的变化关系为,则金属棒的质量;
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【推荐3】如图甲所示,斜面上存在一有理想边界的匀强磁场,磁场方向与斜面垂直.在斜面上离磁场上边界0.36m处由静止释放一单匝矩形金属线框,线框底边和磁场边界平行,金属线框与斜面间的动摩擦因数0.5.整个线框进入磁场的过程中,机械能E和位移之间的关系如图乙所示.已知E0-E1=0.09J,线框的质量为0.1kg,电阻为0.06,斜面倾角37°,磁场区域的宽度d=0.43m,求:
(1).线框刚进入磁场时的速度大小v1;
(2).线框从开始进入至完全进入磁场所用的时间t;
(3).线框穿越磁场的整个过程中电功率的最大值.
(1).线框刚进入磁场时的速度大小v1;
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【推荐1】如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图,在车身下方固定一矩形线框,边长为l,边长为d,在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场,边界与平行,区域长为d。若边刚进入磁场时列车关闭发动机,此时的速度大小为,边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R,列车的总质量为m,摩擦阻力大小恒定为,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)线框边刚进入磁场时列车的加速度大小:
(2)线框从进入到离开磁场过程中,线框产生的焦耳热;
(3)线框从进入到离开磁场过程所用的时间。
(1)线框边刚进入磁场时列车的加速度大小:
(2)线框从进入到离开磁场过程中,线框产生的焦耳热;
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【推荐2】如图甲所示,光滑水平面上有一单匝正方形金属框,边长为L,质量为m,总电阻为R.匀强磁场方向垂直于水平面向里,磁场宽度为3L,金属框在拉力作用下向右以速度v0匀速进入磁场,并保持v0沿直线运动到磁场右边界(即金属框cd边到达磁场右边界),速度方向始终与磁场边界垂直.当金属框cd边到达磁场左边界时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化.
(1)金属框一半进入磁场时,金属框的电流I,金属框cd边的电压Ucd;
(2)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中,求产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W;
(3)金属框cd边到达磁场右边界后,若无拉力作用且金属框能穿出磁场,求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q.
(1)金属框一半进入磁场时,金属框的电流I,金属框cd边的电压Ucd;
(2)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中,求产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W;
(3)金属框cd边到达磁场右边界后,若无拉力作用且金属框能穿出磁场,求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q.
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【推荐3】如图所示,正方形均匀导线框的质量为m、总电阻为R、边长为L。现将导线框从有界匀强磁场的上方H处由静止自由释放。在导线框下落过程中,线框平面始终在与磁场垂直的竖直平面内运动,且边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B、方向水平向外,磁场两个水平边界、的距离为。已知导线框边刚穿出磁场时的速度大小为v,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)边刚进入磁场时,导线框中电流I的大小;
(2)导线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热Q;
(3)从导线框开始运动到导线框穿过磁场所用的时间t。
(1)边刚进入磁场时,导线框中电流I的大小;
(2)导线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热Q;
(3)从导线框开始运动到导线框穿过磁场所用的时间t。
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