题目内容

【题目】如图所示,在倾角α30°的光滑固定斜面上相距为d的两平行虚线MNPQ间分布有大小为B方向垂直斜面向下的匀强磁场PQ上方有一质量m边长LL<d的正方形单匝线圈abcd,线圈的电阻值为Rcd边与PQ边平行且相距x现将该线圈自此位置由静止释放,使其沿斜面下滑穿过磁场,在ab边将离开磁场时,线圈已做匀速运动重力加速度为g求:

(1)线圈cd边刚进入磁场时的速率v1

(2)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电量q

(3)线圈通过磁场的过程中所产生的焦耳热Q

【答案】(1) (2) (3)mg(dxL)-

【解析】试题分析cd边刚进入磁场时,根据机械能守恒定律求解线圈的速度;根据电量公式、欧姆定律和法拉第电磁感应定律结合求解电量;根据受力平衡求出cd边刚要离开磁场时的速度,再由能量守恒定律求解热量。

1)线圈沿斜面向下运动mgxsin30°

解得v1

2线圈进入磁场的过程中感应电动势

根据闭合电路欧姆定律得:

通过的电荷量为:

3线圈离开磁场时,匀速运动有: 解得

由能量守恒Qmg(dxL)sin30°

解得Qmg(dxL)

练习册系列答案
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【题目】小明通过实验验证力的平行四边形定则。

(1)实验记录纸如图1所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图2所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图3所示,过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为__________。

(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些? ________(填写选项前的字母)

A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比

B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长

C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大

D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大

(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

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