题目内容
如图,光滑矩形斜面ABCD的倾角,在其上放置一矩形金属框abcd,ab的边长,bc的边长,线框的质量,电阻R=" 0.1Ω" ,线框通过细线绕过定滑轮与重物相连,细线与斜面平行且靠近,重物质量M=2kg,斜面上efgh区域是有界匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.5T,方向垂直于斜面向上;已知ef到gh的距离为0.6m,现让线框从静止开始运动(开始时刻,cd与AB边重合),在重物M达到地面之前,发现线框匀速穿过匀强磁场区域,不计滑轮摩擦,取g=10m/s2。 求:
(1)线框进入磁场前细线所受拉力的大小;
(2)线框从静止运动开始到ab边刚进入磁场所用的时间;
(3)线框abcd在整个运动过程中产生的热量。
(1)N(2)s(3)18J
解析试题分析:(1)线框进入磁场前,对线框和重物由牛顿第二定律有:
①(2分)
②(2分)
联立①②解并代入数据得线框进入磁场前的细线所受拉力的大小:
N(1分) (共5分)
(2)因线框匀速穿过匀强磁场区域,由物体的平衡条件有:
③(1分)
④(2分)
⑤(1分)
⑥(1分)
⑦(1分)
由①②③④⑤⑥⑦解并代入数据得:s (1分) (共7分)
( 3)由能量守恒: ⑧(3分)
由⑧解并代入数据得:J (2分) (共5分)
考点:考查了牛顿第二定律,共点力平衡条件,能量守恒定律的应用
练习册系列答案
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如图所示,轻杆BC的一端铰接于C,另一端悬挂重物G,并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时,,现用拉力F使缓慢减小,直到BC接近竖直位置的过程中,杆BC所受的压力
A.保持不变 | B.逐渐增大 | C.逐渐减小 | D.先增大后减小 |