题目内容

【题目】如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L1L2,且L2d,线圈质量m,电阻为R。现将线圈由静止释放,测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求:

1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;

2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动,求出该过程最小速度v

3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q

【答案】12 32mgd

【解析】,

⑵3位置时线圈速度最小,而34线圈是自由落体运动因此有,得

(3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而24位置动能相同。

由能量守恒

由对称性可知:

本题考查电磁感应定律与力学的综合应用问题,线圈进入磁场区之前先根据线圈自由下落求出进入磁场的初速度,再利用感应电动势计算公式计算感应电流;再根据自由落体中的速度关系计算出最小速度;根据能量的观点可计算出整个过程产生的焦耳热;

练习册系列答案
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【题目】(1)在做探究平抛运动的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹.下面列出了一些操作要求,将正确的选项前面的字母填在横线上________

A.调节斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降

E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

2)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.abcd为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是010 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为14,则:

由以上信息,可知a________(选填不是)小球的抛出点;

由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2

由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________ m/s

由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是________ m/s

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