题目内容
6.如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧范围足够大,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,线框质量m=0.1kg,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:(1)线框cd边刚进入磁场时速度v的大小;
(2)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少?
分析 (1)线框做匀加速直线运动,由图示图象求出拉力大小,由牛顿第二定律求出加速度,然后由匀变速直线运动的速度公式求出线框的速度.
(2)由能量守恒定律可以求出线框产生的焦耳热.
解答 解:(1)由图乙所示图象可知,当t=0.5s后,F=0.2N,
对线框,由牛顿第二定律得:F=ma,解得:a=2m/s2,
由v=v0+at解得:v=2m/s;
(2)由能量守恒定律得:${W_F}=Q+\frac{1}{2}m{v^2}-\frac{1}{2}mv_0^2$,
代入数据解得:Q=0.12J;
答:(1)线框cd边刚进入磁场时速度v的大小为2m/s.
(2)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,在此过程中线框产生的焦耳热Q为0.12J.
点评 本题考查了求线框的速度、线框产生的焦耳热,分析清楚线框运动过程,应用牛顿第二定律、运动学公式、能量守恒定律即可正确解题,解题时要注意分析图示图象获取所需信息.
练习册系列答案
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18.
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15.下列说法正确的是( )
| A. | 测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度 | |
| B. | 无线电波没有偏振现象 | |
| C. | 无线电波比红外线更容易发生干涉和衍射现象 | |
| D. | 根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波 | |
| E. | 发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调 |
16.
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| A. | 若A和B匀速下滑,则杆对A的作用力为零 | |
| B. | 若A和B匀速下滑,则杆对A的作用力为mgsinθ | |
| C. | 若A和B匀加速下滑,则杆对A的作用力为零 | |
| D. | 若A和B匀加速下滑,则杆对A的作用力小于μmgcosθ |