题目内容
9.(1)ab边刚进入磁场时,线圈所受安培力的大小及方向;
(2)ab边刚进入磁场时,线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小;
(3)线圈穿过磁场过程产生的热量.
分析 (1)线框进入磁场时做匀速运动,受力平衡,由平衡条件可求得安培力的大小和方向.
(2)由机械能守恒定律列式,求出线框刚进磁场时的速度;由E=BLv、I=$\frac{E}{R}$,F安=BIL,及平衡条件列式,即可求得B.
(3)线框在磁场中一直匀速运动,线框的重力势能减少转化为内能,根据能量守恒求解即可.
解答
解:(1)ab边刚进入磁场时线框做匀速运动,对线圈受力分析,如图所示,可知:
线圈所受安培力的大小 F安=mgsinθ=0.1N
方向沿斜面向上.
(2)线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动,设ab边刚进磁场时的速度为v,则由机械能守恒定律得:
$\frac{1}{2}m$v2=mgL•sin30°
得:v=1m/s
线框切割磁感线产生的感应电动势 E=nBLv
线框中的感应电流 I=$\frac{E}{R}$
底边所受的安培力 F安=nBIL
由以上各式解得:B=0.2T
(3)分析可知线圈穿过磁场的过程中一直匀速运动,由能量守恒可得:
Q=2mgL•sin30°=0.01J
答:
(1)ab边刚进入磁场时,线圈所受安培力的大小为0.1N,方向沿斜面向上.
(2)ab边刚进入磁场时,线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小是0.2T;
(3)线圈穿过磁场过程产生的热量是0.01J.
点评 本题是导轨类问题,首先要分析线框的运动情况,画出侧视图及其受力分析图,然后列式求解.
练习册系列答案
相关题目
20.
如图所示半圆柱体P固定在水平地面上,其右端固定有一固定放置的竖直挡板MN,在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前的此过程中,下列说法中正确的是( )
| A. | P对Q的作用力先增大后减小 | B. | MN对Q的弹力保持不变 | ||
| C. | P对Q的作用力逐渐减小 | D. | MN对Q的弹力逐渐增大 |
17.下列说法正确的是( )
| A. | 电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源内从正极移到负极所做的功 | |
| B. | 各种材料的电阻率都与温度有关,金属材料的电阻率随温度的升高而减小 | |
| C. | 电磁炉是应用电磁感应原理进行加热工作的 | |
| D. | 家用电饭煲加热食物主要利用了电流的磁效应 |
14.如图所示,关于干电池上标的“1.5V”的说法,正确的是( )

| A. | 每经过1s,电池对外做功1.5J | |
| B. | 每经过1C的电量,有1.5J的电能转化为化学能 | |
| C. | 若电池与理想电压表直接相连,电压表的示数为1.5V | |
| D. | 电池对1Ω小灯泡供电,流过电池的电流强度是1.5A |
18.用细绳拴着质量为m的小球,使小球在半径为R的竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是( )
| A. | 小球过最高点时,绳子张力可以为零 | |
| B. | 小球过最高点时的最小速度为零 | |
| C. | 小球刚好能过最高点时的速度是$\sqrt{Rg}$ | |
| D. | 小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 |