【题目】如图1所示,匝正方形线框用细线悬挂于天花板上且处于静止状态,线框平面在纸面内,线框的边长为,总电阻为,线框的下半部分(总面积的一半)处于垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上、下边界之间的距离为(),磁场的磁感应强度按照图2变化,时刻,悬线的拉力恰好为零,图中的已知。在时刻剪断细线,线框刚要完全穿过磁场时,加速度为零,线框在穿过磁场的过程中始终在纸面里,且不发生转动,重力加速度为,求
(1)线框的总质量?
(2)~时间内,通过某一匝线框截面的电荷量?
(3)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】试题分析:当磁感应强度均匀增大时,线圈中有感应电流,受到向上的安培力,由题设悬线的拉力为零,则安培力等于重力,t0之后,由于磁场变为恒定,线圈在匀强磁场中加速下降,全部进入磁场后以g 的加速度加速,下边缘离开磁场时,由于线框上边切割磁感线产生感应电流,线框受安培力,当安培力变化到与重力相等时,加速度为零;至于焦耳热要用到能量守恒定律进行计算。
(1) 0-t0这段时间内,感应电动势为:
感应电流为:
由题意悬线拉力为零,即所受的安培力为:
联立解得:
(2)过横截面积的电荷量:
产生的平均感应电流为:
所以通过一匝线框横截面的电荷量为:
(3)设刚完全穿出来时速度为v,线框的上边缘离开磁场时加速度为零,则此刻有重力等于安培力:
产生的感应电流为:
穿过磁场过程中根据动能定理:
其中
克服安培力做的功:
联立解得:
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【题目】如图所示,两个板长均为L的平板电极,平行正对放置,两极板相距为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子(质量为m,电荷量为+q)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板边缘。忽略重力和空气阻力的影响。求:
(1)该粒子的初速度v0的大小。
(2)该粒子落到下极板时的末动能Ek的大小。
(3)若使粒子打在下极板的中间位置,粒子射入两极板的初速度应为多少。
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【题目】如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴的距离为,b与转轴的距离为.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍,重力加速度大小为.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A. b一定比a先开始滑动
B. a、b所受的摩擦力始终相等
C. 是b开始滑动的临界角速度
D. 当时,a所受摩擦力的大小为
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【题目】用如图(甲)所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验
(1)请将下列实验步骤补充完整:
①.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大.
②.____________________________________
③.____________________________________
④.读出电阻箱的读数
(2)若电阻箱的示数如图(乙)所示,则它的示数为_______Ω.若已知R0的阻值为10 Ω,则待测电阻的阻值为_______Ω.
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【题目】2018年10月28日,霍邱二中第三十六届田径运动会在我校标准化操场上隆重开幕,李思思同学在400m跑中获得第一名,这是因为他在比赛中( )
A.平均速度最大B.平均速率最大
C.撞线时的瞬时速度最大D.任意时刻的瞬时速度都比别人的大
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【题目】如图所示,为表面粗糙的倾斜放置的长直轨道,轨道底端与一半径为的光滑半圆轨道平滑连接于点,另一完全相同的半圆轨道在点与对接,之间有一很小的缝隙,其中在同一竖直线上。在倾斜轨道上距离水平地面高为的处无初速度地释放一小球(小球可视为质点,其直径略小于狭缝),则小球能沿轨道运动,且从点飞出,落地点与点的间距为。已知小球的质量为, 求
(1)小球在点时的速度大小?
(2)小球运动到点时对轨道的压力大小?
(3)整个运动过程中克服摩擦力所做的功?
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【题目】A、B两物体均做匀变速直线运动,A的加速度a1=1.0 m/s2,B的加速度a2=-2.0m/s2,根据这些条件做出的以下判断,其中正确的是 ( )
A.B的加速度大于A的加速度
B.A做的是匀加速运动,B做的是匀减速运动
C.任意时刻两个物体的速度都不可能为零
D.两个物体的运动方向一定相反
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【题目】如图所示,一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷.一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环,杆上套有带正电的小球,现使小球从a点由静止释放,并开始计时,后经过b、c两点,运动过程中的v-t图 如图乙所示.下列说法正确的是
A. 带电圆环在圆心处产生的场强为零
B. a点场强大于b点场强
C. 电势差
D. 小球由b到c的过程中平均速度大于0.55m/s
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【题目】物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B. 甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
D. 乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
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