如图甲所示,由粗细均匀的金属丝绕制而成的单匝矩形线圈abcd固定在绝缘滑块上,线圈和滑块的总质量为,水平面粗糙,线圈ab边长度为,线圈ad边长度为,金属丝单位长度的电阻为。滑块的右侧有一以EH、EG为界的匀强磁场,磁场足够大。滑块在外力F的作用下以速度水平向右做匀速直线运动。从某时刻开始计时,得到F随时间t变化的图像如图乙所示。已知ab边到磁场下边界EH的距离,取,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)线圈进入磁场过程中通过线圈的电荷量的值;
(3)从开始计时到线圈ad边刚好进入磁场过程中外力F做的总功。
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)线圈进入磁场过程中通过线圈的电荷量的值;
(3)从开始计时到线圈ad边刚好进入磁场过程中外力F做的总功。
更新时间:2023-05-29 01:14:04
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【推荐1】下图所示,固定在水平地面上、倾角为、足够长的斜面体,段光滑,段粗糙程度相同。完全相同且长为L、质量分布均匀的木板1、2、3、4靠在一起,从N点由静止释放,四块长木板恰好能完全进入段。已知,木板所受摩擦力的大小与进入的长度成正比,重力加速度为g。求:
(1)段的动摩擦因数;
(2)第二块木板完全进入段时的速度大小;
(3)四块木板运动过程中的最大速度。
(1)段的动摩擦因数;
(2)第二块木板完全进入段时的速度大小;
(3)四块木板运动过程中的最大速度。
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【推荐2】如图所示,水平“<”形框架由两种不同材料的光滑金属导轨组成,OA、OB长度均为m,其单位长度的电阻R0=1Ω,AA′、BB′的电阻忽略不计且足够长。A、B连线与OO″交于O′点,OAA′及OBB′与OO″夹角均为=30°,整个框架位于磁感应强度为B=1T且垂直水平面的匀强磁场中。现有一足够长电阻不计的金属杆(金属杆始终与OO″垂直),在外力作用下,沿框架所在平面以速度v=3m/s匀速向右运动至两种材料交界处AB。杆过交界处AB后,持续改变杆向右的速度,使流经杆的电流始终与杆在O′时的电流相等。已知杆在整个运动过程中与框架始终保持良好接触。求:
(1)杆在OA间运动时,距O点距离为x1时的感应电动势的大小;
(2)杆在OA间运动时,杆受到的安培力F与距O点距离为x时的关系,以及杆从O到O′运动过程中电路的发热量;
(3)过交界处后,电路的发热量与杆从O到O′运动过程中发热量相同时,杆距O点的距离x2。
(1)杆在OA间运动时,距O点距离为x1时的感应电动势的大小;
(2)杆在OA间运动时,杆受到的安培力F与距O点距离为x时的关系,以及杆从O到O′运动过程中电路的发热量;
(3)过交界处后,电路的发热量与杆从O到O′运动过程中发热量相同时,杆距O点的距离x2。
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【推荐3】如图,原长为、劲度系数为k的轻弹簧下端固定在地面上A点,质量为m的质点小球放在弹簧上端(不栓接)处于静止状态,对小球施加一个竖直向上的力使小球以加速度a做匀加速直线运动,外力随位移变化情况如图,经过一段时间t(未知),外力不再发生变化时立即撤去外力,当小球达到最高点时,给小球一个水平向右的冲量,小球做平抛运动落在底边为AB的斜面上,随后沿斜面下滑,进入水平轨道BC。全过程除水平轨道BC段粗糙外,其余轨道均光滑,轨道各部分均平滑连接。已知斜面倾角,C处圆轨道半径。物体与BC段间的动摩擦因数为。重力加速度g取。
(1)求经过时间t,外力所做的功W和小球距离地面的最大高度H;
(2)假设小球最大高度,水平冲量,,从最高点飞出至落到斜面上时所用时间为,求斜面底边AB的值;
(3)假设物体运动到B点时速度为4m/s,且滑上圆轨道后不脱离,求BC长度L的取值范围。
(1)求经过时间t,外力所做的功W和小球距离地面的最大高度H;
(2)假设小球最大高度,水平冲量,,从最高点飞出至落到斜面上时所用时间为,求斜面底边AB的值;
(3)假设物体运动到B点时速度为4m/s,且滑上圆轨道后不脱离,求BC长度L的取值范围。
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【推荐1】如图,垂直于纸面的磁感应强度为B,边长为 L、电阻为 R 的单匝方形线圈 ABCD 在外力 F 的作用下向右匀速进入匀强磁场,在线圈进入磁场过程中,求:
(1)线圈进入磁场时的速度 v。
(2)线圈中的电流大小。
(3)AB 边产生的焦耳热。
(1)线圈进入磁场时的速度 v。
(2)线圈中的电流大小。
(3)AB 边产生的焦耳热。
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【推荐2】如图所示,在空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场,一个边长为a的正方形金属线框固定在磁场中,一个长度L=2a、电阻为R的金属杆中心位置恰好处于正方形水平对角线左侧的延长线上,现给杆一个水平的初速度v,杆在磁场中水平向右做匀速直线运动,在杆通过金属线框部分时,对杆施加力F,使杆可以继续以相同的速度做匀速直线运动,从金属杆与金属线框开始接触时计时,金属线框电阻不计,金属杆与金属线框之间光滑且接触良好。金属杆粗细均匀,由同一材料制成。求:
(1)金属杆中的电流I;
(2)当金属杆恰好运动到正方形中心O点时金属杆上M、N两点间的电压;
(3)金属杆通过金属线框的过程中,F所做的功。
(1)金属杆中的电流I;
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【推荐3】如图所示,空间中有4个互相平行的竖直分界面、、、,它们的间距均为。、间充满竖直向上的匀强磁场,、间充满竖直向下的匀强磁场,、间的磁场磁感应强度均为。在分界面的左侧有一个边长的正方形金属线框,线框水平放置,边平行于分界面,与的距离也为。现线框以的速度水平飞出,当边刚好到达分界面时,线框的速度大小仍为。已知线框的电阻,质量为,重力加速度为,求:
(1)边刚进入分界面时线框受到的合力方向;
(2)线框从开始运动到边到达过程下落的高度;
(3)若磁感应强度可调,想要线框最终能竖直下落,的最小值表达式(用、、、和表示)。
(1)边刚进入分界面时线框受到的合力方向;
(2)线框从开始运动到边到达过程下落的高度;
(3)若磁感应强度可调,想要线框最终能竖直下落,的最小值表达式(用、、、和表示)。
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【推荐1】如图甲所示,空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,边长为L的正方形金属框abcd(下简称方框)放在光滑的水平地面上,其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ(下简称U型框),U型框与方框之间接触良好且无摩擦.两个金属框每条边的质量均为m,每条边的电阻均为r.
(1)将方框固定不动,用力拉动U型框使它以速度v0垂直NP边向右匀速运动,当U型框的MQ端滑至方框的最右端(如图乙所示)时,方框上的bc两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?
(2)若方框不固定,给U型框垂直NP边向右的初速度v0,如果U型框恰好不能与方框分离,则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?
(3)若方框不固定,给U型框垂直NP边向右的初速度v(v>v0),U型框最终将与方框分离.如果从U型框和方框不再接触开始,经过时间t,方框最右侧和U型框最左侧的距离为s.求两金属框分离时的速度各为多大?
(1)将方框固定不动,用力拉动U型框使它以速度v0垂直NP边向右匀速运动,当U型框的MQ端滑至方框的最右端(如图乙所示)时,方框上的bc两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?
(2)若方框不固定,给U型框垂直NP边向右的初速度v0,如果U型框恰好不能与方框分离,则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?
(3)若方框不固定,给U型框垂直NP边向右的初速度v(v>v0),U型框最终将与方框分离.如果从U型框和方框不再接触开始,经过时间t,方框最右侧和U型框最左侧的距离为s.求两金属框分离时的速度各为多大?
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【推荐2】匀质正方形金属框,边长为,质量为m,总电阻为R,初始时线框在竖直平面内,底边水平且距水平地面高度为H,如图所示,竖直虚线右侧存在垂直于线框平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现给线框一沿方向的初速度,线框做平抛运动后进入磁场。已知线框在图示虚线位置落地且落地时速度方向竖直向下。求:
(1)线框落地时的速度大小;
(2)线框进入磁场过程产生的焦耳热Q;
(3)当线框有一半进入磁场时a、b两点间的电势差。
(1)线框落地时的速度大小;
(2)线框进入磁场过程产生的焦耳热Q;
(3)当线框有一半进入磁场时a、b两点间的电势差。
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【推荐3】如图所示,固定在水平面内、间距的两根光滑平行金属导轨与固定在竖直面内、半径的两相同半圆形光滑金属轨道平滑连接,间接有的定值电阻,区域内有磁感应强度大小、方向竖直向下的匀强磁场。一质量、电阻、长度的导体棒以初速度水平向右运动,并与静止在导轨上的另一根相同的棒发生弹性碰撞,碰后棒第一次向右经过磁场的过程中,定值电阻R上产生的焦耳热,若导轨电阻可忽略不计,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好。取,求:
(1)棒进入磁场前的速度大小;
(2)棒第一次向右经过磁场的过程中,通过棒的电荷量;
(3)通过计算判断棒沿半圆轨道运动时是否会脱离轨道;若不会脱离轨道,请计算棒第二次进入磁场时对轨道的压力。
(1)棒进入磁场前的速度大小;
(2)棒第一次向右经过磁场的过程中,通过棒的电荷量;
(3)通过计算判断棒沿半圆轨道运动时是否会脱离轨道;若不会脱离轨道,请计算棒第二次进入磁场时对轨道的压力。
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