题目内容

【题目】如图所示,上、下边界均水平的区域宽为,内有磁感应强度大小为,方向水平向内的匀强磁场一边长也为L,质量为,电阻为的匀质正方形线框,通过滑轮装置与另一质量为的物体连接线框从磁场下方h处静止释放,当线框cd边进入磁场一段时间后边仍在磁场中,开始匀速运动经过磁场区域从线框进入磁场到其恰达到匀速时,流过线框横截面的电荷量,线框中产生的热量已知线框上升途中线框平面始终与磁场方向垂直,ab边始终与边界平行,不计运动过程中受到的空气阻力, 求:

(1)线框匀速运动时的速度v;

(2)线框匀速运动的时间t;

(3)线框释放处cd边距离磁场下边界的高度h.

【答案】(1)(2)(3)

【解析】线框匀速运动时,

感应电动势: ,

线框受到的安培力: ,

由平衡条件得:对线框: ,对物体: ,

代入数据解得: ;

从线框进入磁场到线框匀速运动过程,

感应电动势: ,感应电流: ,

电荷量: ,代入数据解得: ,

线框一直匀速到ab边离开磁场,匀速运动时间: ;

对线框与物体组成的系统,由能量守恒定律得:

,代入数据解得: ;

练习册系列答案
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【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块“悬浮”在导轨上,滑块对导轨的压力近似为零,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等)

①调整气垫导轨,使导轨处于水平。

②在A和B间放入一个被压缩的轻弹黄,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。

③用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2

④给导轨送气,气流稳定后,按下电钮放开卡销.同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时,从记时器上记下 A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2

(1))利用已经给的量和上述测量的实验数据,写出验证动量守恒定律的表达式 _________

(2)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为_________

(3)该实验装置中由于弹簧的质量不能忽略,会对实验准确度造成影响。下列哪种方式可以减小这种影响? (___)

A.将弹簧与A、B滑块都粘连在一起

B.将弹簧与AB中质量较大的粘连在一起

C.将弹簧与AB中质量较小的粘连在一起

D.将弹簧与A、B滑块都不粘连在一起

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