题目内容
【题目】一根电阻R=0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈,圆半径r=1m,圆形线圈质量m=1kg,此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,如图所示.若线圈以初动能Ek0=5J沿x轴方向滑进磁场,当进入磁场0.5m时,线圈中产生的电能为E=3J.求:
(1)此时线圈的运动速度的大小;
(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压;
(3)此时线圈加速度的大小.
【答案】(1)2m/s (2) (3)2.5m/s2
【解析】
试题分析:(1)线圈的初动能为5J,进入磁场0.5m时的末动能为3J。设此时线圈的运动的速度为v,
由能量守恒定律得:
代入数据解得:
(2)线圈进入磁场x=0.5m时,切割磁感线的有效长度由几何关系可得:
则感应电动势:
由几何知识可得圆弧所对应的圆心角为:θ=120°
线圈在磁场外的电阻为:
线圈与磁场左边缘两交接点间的电压:
(3)线圈受到的安培力:
由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
练习册系列答案
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【题目】在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表,请根据数据描点画出F-△x图线;
(2)用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m(结果保留两位有效数字);
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________N;同时发现弹簧伸长量为4.6cm,则弹簧上的弹力值为 N,根据平行四边形定则画图得到F合=________N。
弹力F(N) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 |
伸长量x(10-2m) | 0.74 | 1.80 | 2.80 | 3.72 | 4.60 | 5.58 | 6.42 |