分析 (1)线框匀速进入磁场,重力与安培力平衡,根据平衡条件、安培力公式、切割公式、欧姆定律列式求解;
(2)由动能定理和功的计算公式,求出重力做的功W及热量Q.
解答 解:(1)线框dc边刚进入磁场时,感应电动势 E=BL1v ①
感应电流:I=$\frac{E}{R}$ ②
dc边受安培力的大小:F=BIL1③
F=mg ④
由①~④式解得速度$v=\frac{mgR}{{{B^2}L_1^2}}$⑤
(2)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中,重力做功W1,根据动能定理得:
W1=$\frac{1}{2}$mv2 ⑥
线框进入磁场的过程中
W2=mgL2⑦
所以:WG=W1+W2⑧
由能量守恒知线框进入磁场的过程中产生热量:
Q=W2⑨
由⑤~⑨式解得功与焦耳热的比$\frac{W}{Q}=\frac{{{m^2}g{R^2}}}{{2{B^4}L_1^4{L_2}}}+1$
答:(1)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小v为$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}_{1}^{2}}$;
(2)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W与线框产生的焦耳热Q的比值为:$\frac{W}{Q}=\frac{{{m^2}g{R^2}}}{{2{B^4}L_1^4{L_2}}}+1$
点评 本题是电磁感应中的力学问题,考查电磁感应、动能定理、平衡条件等知识综合应用和分析能力.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
L/m | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.800 | 1.200 |
T2/s2 | 1.60 | 2.10 | 2.40 | 3.20 | 4.80 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 向左上方,β>α | B. | 向左上方,β<α | C. | 向左上方,β=α | D. | 向右上方,β>α |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | F1<F2 | B. | F1=F2 | C. | t1一定大于t2 | D. | t1可能等于t2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 微波炉是用电热棒加热食物的 | |
B. | 变压器应用了电磁感应现象 | |
C. | 电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理 | |
D. | 电磁灶是利用电磁感应原理制成的 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | vA>vB | B. | vA<$\frac{1}{2}$vB | C. | vA=$\frac{1}{2}$v | D. | vB>vA>$\frac{1}{2}$vB |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 | |
B. | 对于同种金属产生光电效应时,逸出光电子的最大初动能 Ek与照射光的频率成线性关系 | |
C. | 一块纯净的放射性元素的矿石,经过一个半衰期以后,它的总质量仅剩下一半 | |
D. | 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子的能量也减小了 | |
E. | 将核子束缚在原子核内的核力,是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用 |
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