分析 前0.2s内金属环受向上的安培力和重力,匀加速上升,根据牛顿第二定律列式求解加速度,根据运动学公式列式求解位移和末速度;此后做竖直上抛运动,根据速度位移关系公式列式求解位移.
解答 解:设金属球的半径为r,可将金属环看成无穷个小段,每一小段长度为△L,如图所示,每段均可视一段直导线,且与B方向垂直,根据左手定则可判断出安培力方向竖直向上,其大小为△F=BI•△L;
所以整个圆环所受的安培力大小为
F=△F1+△F2+…+△Fn=BI(△L1+△L2+…+△Ln)=BI•2πr
圆环的质量为 m=2πrρ
通电时,圆环的加速度为 a=$\frac{F-mg}{m}$=$\frac{BI}{sρ}$-g=29m/s2;
因此圆环先做初速度为零的匀加速直线运动;断电后,以速度v=a△t=29×0.2=5.8m/s做竖直上抛运动,故上升的高度为:
H=$\frac{1}{2}a△{t}^{2}$+$\frac{(a△t)^{2}}{2g}$=2.26m
答:圆环先做初速度为零的匀加速直线运动;断电后做竖直上抛运动,环向上运动的距离是2.26m.
点评 本题关键是采用微元法分析,然后结合牛第二定律列式求解加速度,根据运动学公式列式求解位移.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | b、e、d、f在同一等势线上 | |
B. | 点电荷-q在e点的电势能小于在c点的电势能 | |
C. | e、f两点的电场强度大小相等,方向相同 | |
D. | 将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,只有从a点移动到c点,电场力做功最多 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{F}{2}$ | B. | F | C. | 2F | D. | 4F |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 10N,向右 | B. | 10N,向左 | C. | 30N,向右 | D. | 20N,向左 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 乙车做曲线运动,甲车做直线运动 | B. | 甲车先做匀速运动,静止 | ||
C. | 乙车的速度不断增大 | D. | 两车相遇两次 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由B=$\frac{F}{IL}$可知,B与F成正比,与IL成反比 | |
B. | 通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零 | |
C. | 若通电导线不受安培力,则该处B=0 | |
D. | 磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com