如圖所示,有一傾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空間存在一有界矩形勻強磁場區(qū)域GIJH,其寬度GI=HJ=L=0.5m。有一質量m=0.5kg的“日”字形勻質導線框abcdef,從斜面上靜止釋放,釋放時ef平行于GH且距GH為4L,導線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m,線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5Ω,其余電阻不計。已知ef邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動,不計導線粗細,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)ef邊剛進入磁場時的速度v的大小。
(2)勻強磁場的磁感應強度B。
(3)線框從開始運動到ab邊穿出磁場過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少?
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:258引用:5難度:0.5
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1.如圖所示,固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導軌,垂直于導軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長度也為l、電阻均為R,兩棒與導軌始終接觸良好。MN兩端通過開關S與電阻為R的單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場,磁通量變化率為常量k。圖中虛線右側有垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B.PQ的質量為m,金屬導軌足夠長、電阻忽略不計。
(1)閉合S,若使PQ保持靜止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;
(2)斷開S,PQ在上述恒力作用下,由靜止開始到速度大小為v的加速過程中流過PQ的電荷量為q,求該過程安培力做的功W。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:3190引用:16難度:0.5 -
2.2022年6月,我國首艘完全自主設計建造的航母“福建艦”下水亮相,除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外,電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一,其原理是利用電磁感應產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡化原理:艦載機著艦時關閉動力系統(tǒng),通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab,金屬棒ab瞬間與艦載機共速并與之一起在磁場中減速滑行至停下。已知艦載機質量為M,金屬棒質量為m,接入導軌間電阻為r,兩者以共同速度為v0進入磁場。軌道端點MP間電阻為R,不計其它電阻。平行導軌MN與PQ間距L,軌道間有豎直方向的勻強磁場,磁感應強度為B。除安培力外艦載機系統(tǒng)所受其它阻力均不計。求:
(1)艦載機和金屬棒一起運動的最大加速度a;
(2)艦載機減速過程中金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱Qab;
(3)艦載機減速過程通過的位移x的大小。發(fā)布:2024/12/29 23:0:1組卷:217引用:4難度:0.4 -
3.如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面呈θ角,其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好,ab棒在MN與PQ之間部分的電阻為R,當ab棒沿導軌下滑的距離為x時,棒的速度大小為v.則在這一過程中( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:81引用:3難度:0.7