18.(·河南省示范性高中联考)如图所示.光滑斜面的倾角α=30°.在斜面上放置一矩形线框abcd.ab边的边长l1=1m.bc边的边长l2=0.6m.线框的质量m=1kg.电阻R=0.1Ω.线框与绝缘细线相连.现用F=20N的恒力通过定滑轮向下拉细线并带动线框移动.斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场.磁感应强度B=0.5T.如果线框从静止开始运动.进入磁场最初一段时间做匀速运动.ef和gh的距离s=18.6m.取g=10m/s2.求: (1)线框进入磁场前的加速度和线框进入磁场时做匀速运动的速度v, (2)简要分析线框在整个过程中的运动情况并求出ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t, (3)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热. [解析] (1)线框进入磁场前.线框仅受到细线的拉力F.斜面的支持力和线框重力.设线框进入磁场前的加速度为a.对线框由牛顿第二定律得 F-mgsinα=ma 解得a==15m/s2 因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动 所以线框abcd受力平衡F=mgsinα+FA ab边进入磁场切割磁感线.产生的电动势E=Bl1v 形成的感应电流I==.受到的安培力FA=BIl1 联立上述各式得F=mgsinα+.代入数据解得v=6m/s (2)线框abcd进入磁场前.做匀加速直线运动,进磁场的过程中.做匀速直线运动,进入磁场后到运动到gh线处.也做匀加速直线运动.进磁场前线框的加速度大小为a=15m/s2 该阶段运动的时间为t1==s=0.4s 进磁场的过程中匀速运动的时间为t2==s=0.1s 线框完全进入磁场后其受力情况同进入磁场前.所以该阶段的加速度大小仍为a=15m/s2 s-l2=vt3+at 解得:t3=1.2s 因此ab边由静止开始运动到gh线处所用的时间为t=t1+t2+t3=1.7s (3)线框的ab边运动到gh线处的速度v′=v+at3=6m/s+15×1.2m/s=24m/s 整个运动过程中产生的焦耳热 Q=FAl2=(F-mgsinα)l2=9J 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图所示,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放一光滑档板AB,档板与斜面间放一质量为m的小球,档板可以以B点为轴线转动,直至水平,在转动过程中球对档板压力的最小值为
 
,球对斜面压力的最小值为
 

查看答案和解析>>

精英家教网如图所示,光滑斜面的倾角θ=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长为1m,bc边的边长为0.8m,线框的质量M=4kg,电阻为0.1Ω,线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连,滑轮的质量不计,重物的质量m=lkg,斜面上ef和曲线为斜面上有界匀强磁场的边界,与斜面的底边平行,ef和曲线的间距为1.8m,磁场方向垂直于斜面向上,B=0.5T,开始cd边离gh边的距离为2.25m,由静止释放,线框恰好能匀速穿过ef边界,线框滑动过程中cd边始终与底边平行,求:(设斜面足够长,重物m不会与滑轮接触,g取10m/s2) 
(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小.
(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量.
(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热.

查看答案和解析>>

如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象,时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,求:
(1)线框进入磁场前的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(4)ab边运动到gh线处的速度大小;
(5)线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热.

查看答案和解析>>

如图所示,光滑斜面的倾角为θ.质量为m的小球被细线系在斜面上,细线水平.求小球受到的斜面的支持力和细线的拉力的大小.

查看答案和解析>>

如图所示,光滑斜面的倾角为θ,质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下处于静止状态,则弹簧的弹力大小为(  )

查看答案和解析>>


同步练习册答案