题目内容
如图1所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,其质量为m,电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,PQ和P´Q´是该匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落,经时间
后刚好到达PQ边缘,速度为
,假设线框所受的空气阻力恒定。图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度—时间图象。
试求:![]()
(1)金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移;
(2)金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热。
(1)
;(2)
;(3)![]()
解析试题分析:
(1)由
图像得:线框进入磁场前: ![]()
线框进入磁场过程:![]()
线框在磁场内匀加速运动:![]()
线框穿出磁场和进入磁场位移相等:![]()
所以:![]()
(2)线框刚进入磁场时作匀速运动:
;
线框进入磁场前作匀加速运动:![]()
所以:![]()
![]()
(3)全过程用动能定理:![]()
解得:![]()
练习册系列答案
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2012年6月24日,中国第一台自行设计、自主集成研制的深海载人潜水器——“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟下潜深度超过7000米,预示着中国已经有能力征服全球99.8%的海底世界。假设在某次实验时,“蛟龙”号从水面开始下潜到最后返回水面共历时10min,其速度随时间的变化如图所示,则“蛟龙”号:![]()
| A.下潜的最大深度为360m |
| B.整个过程中的最大加速度为0.025m/s2 |
| C.在3~4min和6~8min内出现超重现象 |
| D.在8~10min内机械能守恒 |
一只气球以10 m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6 m处有一小石子以20 m/s的初速度竖直上抛,若g取10 m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的( )
| A.石子一定追不上气球 |
| B.石子一定能追上气球 |
| C.若气球上升速度等于7 m/s,其余条件不变,则石子在到达最高点时追上气球 |
| D.若气球上升速度等于9 m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1 s末追上气球 |