分析 (1)根據(jù)受力平衡,與法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律與安培力大小公式,即可求解v;
(2)分別對線框與重物受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律,求出加速度的大小,從而根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可確定運(yùn)動的時間,即可求解.
解答 解:(1)因為線框進(jìn)入磁場過程做勻速運(yùn)動,所以重物受力平衡,有:Mg=T
線框abcd受力平衡有:T=mgsinθ+F
ab邊進(jìn)入磁場,電動勢E=Bl1v,感應(yīng)電流為:I=ER=Bl1vR,
安培力為:FA=Bll1
聯(lián)立得:Mg=mgsinθ+\frac{{{B^2}l_1^2v}}{R}
代入數(shù)據(jù)解得:v=6m/s
(2)線框abcd進(jìn)磁場前時,做勻加速直線運(yùn)動;進(jìn)磁場的過程中,做勻速直線運(yùn)動;
進(jìn)入磁場后到運(yùn)動到gh線,仍做勻加速直線運(yùn)動.
進(jìn)磁場前,對M:Mg-T=Ma
對m:T-mgsinθ=ma
聯(lián)立解得:a=\frac{Mg-mgsinθ}{M+m}=5m/{s^2}
該階段運(yùn)動時間為:{t_1}=\frac{v}{a}=\frac{6}{5}=1.2s
進(jìn)磁場過程中,勻速運(yùn)動時間為:{l_2}=\frac{l_2}{v}=\frac{0.6}{6}=0.1s
進(jìn)磁場后,線框受力情況同進(jìn)磁場前,所以該階段的加速度仍為a=5m/s2,則
s-{l_2}=v{l_3}+\frac{1}{2}at_3^2
代入得:11.4-0.6=6{t_3}+\frac{1}{2}•5•t_3^2
解得:t3=1.2s
ab邊靜止開始運(yùn)動到gh線所用的時間為:t=t1+t2+t3=1.2+0.1+1.2=2.5s
答:(1)線框進(jìn)入磁場時勻速運(yùn)動的速度v是6m/s.
(2)ab邊由靜止開始運(yùn)動到gh線處所用的時間t是2.5s.
點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與力平衡的綜合,安培力的計算是關(guān)鍵.本題中運(yùn)用的是整體法求解加速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 第谷通過整理大量的天文觀測數(shù)據(jù)得到行星運(yùn)動定律 | |
B. | 亞里士多德指出,地球繞太陽運(yùn)動是因為受到來自太陽的引力 | |
C. | 牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度,對萬有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗” | |
D. | 卡文迪許在實驗室里通過幾個鉛球之間萬有引力的測量,得出了引力常量的數(shù)值 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 一定是直線運(yùn)動 | B. | 一定是曲線運(yùn)動 | ||
C. | 可能是直線,也可能是曲線運(yùn)動 | D. | 無法確定 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動能一定大 | |
B. | 當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而減小 | |
C. | 外界對物體做功,物體內(nèi)能一定增加 | |
D. | 當(dāng)分子間的距離增大時,分子力一定減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 碰撞前后小球速度變化量的大小△v=12m/s??? | |
B. | 碰撞過程中小球的加速度為0??? | |
C. | 小球來回運(yùn)動5s內(nèi)的平均速度為0? | |
D. | 碰撞過程中墻對小球做功W=0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在光滑的水平冰面上,汽車可以轉(zhuǎn)彎 | |
B. | 汽車轉(zhuǎn)彎時需要的向心力由汽車轉(zhuǎn)向裝置對車輪的力提供 | |
C. | 在水平公路上行駛的汽車,轉(zhuǎn)彎速度越大,所需向心力就越大,就越容易發(fā)生側(cè)滑 | |
D. | 提高洗衣機(jī)脫水桶的轉(zhuǎn)速,可以使衣服甩得更干 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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