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一个密度ρ=9 g/cm3、横截面积S=10 mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B=0.70 T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=2 A,并保持Δt=0.2 s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力)

15-2-25

解析:设环的半径为r,则通电时环所受安培力的竖直分量

    Fy=BI·2πr·cos60°=BIπr

    环的质量m=2πrSρ

    则环的加速度a=-g=29 m/s2.

    上升高度H=aΔt2+=2.26 m.

答案:先做匀加速直线运动,后做竖直上抛运动  H=2.26 m

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用如图1所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度.
(1)对该实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是:
ABDF
ABDF
(填写字母序号).
A.电磁打点计时器应接6V交流电源
B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
C.重物最好选用密度较小的材料,如泡沫塑料
D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
E.操作时,应先放开纸带后接通电源
F.为了减小误差,应重复多次实验,在打出的纸带中挑选一条最清晰的.
G.为了便于测量,一定要找到打点计时器打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点.
(2)图2是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带.把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4.测量出各点间的距离已标在纸带上,己知打点计时器的打点周期为O.02s.打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为
0.385
0.385
m/s,物体做自由落体运动的加速度的值约为
9.50
9.50
 m/s2.(本题计算结果保留3位有效数字) 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置,下列哪些说法是正确的
A、C、E
A、C、E

A.实验时应选用密度大体积小,并且下端有橡胶垫的重锤
B.实验时,当松开纸带让重锤下落同时,立即接通电源
C.要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带
D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量
E.纸带的上端用夹子夹住比用手拉住要好
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条合理的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,数值的单位是mm;图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点.设重物的质量为1kg,(当地重力加速度g=9.8m/s2.)

(1)重物从开始下落到计时器打B点时,减少的重力势能EPB=
1.91
1.91
J.
(2)重物下落到计时器打B点时增加的动能EKB=
1.88
1.88
J(保留三位有效数字)
(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是
在实验误差范围内机械能守恒(在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能)
在实验误差范围内机械能守恒(在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能)

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科目:高中物理 来源: 题型:

2009年12月24日,美国的一个研究小组宣布,他们在蛇夫星座中发现一颗富含水份的行星“GJl214b”.“GJl214b”距离地球约40光年,体积约为地球的2.7倍,质量约是地球的6.5倍,环绕着一颗比太阳小且温度低的红矮星运行,轨道半径为209万公里,公转周期为38小时.已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度g取9.8m/s2,引力常量G取6.67×10-11N?m2?kg-2.由以上信息不可估算出(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个密度ρ=9 g/cm3、横截面积S=10 mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B=0.70 T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=2 A,并保持Δt=0.2 s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力)

图15-2-25

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