如圖所示，光滑斜面的傾角，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長為1 m，bc邊的邊長為0. 8 m ，線框的質量M=4 kg，電阻為0. 1Ω，線框通過細線繞過光滑的定滑輪與重物相連，滑輪的質量不計，重物的質量m=1 kg，斜面上ef和gh為斜面上有界勻強磁場的邊界，與斜面的底邊平行，ef和gh的間距為1. 8 m，磁場方向垂直于斜面向上，B=0. 5 T，開始cd邊離gh邊的距離為2.25 m，由靜止釋放，線框恰好能勻速穿過ef邊界，線框滑動過程中cd邊始終與底邊平行，求：（設斜面足夠長，重物m不會與滑輪接觸，g取10 ）

（1）線框cd邊剛進入磁場時速度的大小。

（2）線框進入磁場過程中通過線框的電量。

（3）線框進入磁場過程中在線框中產生的焦耳熱。

（1）3 m/s  

（2）4 C 

（3）0. 5 J。


解析:

（1）設M下落高度，m上升的高度，則M和m系統(tǒng)機械能守恒，則：  ①

線框剛進入磁場時的速度：v= 3 m/s   ②

（2）線框進入磁場的過程中產生的感應電流的平均值為I，磁通量的變化量為，變化的時間為，感應電動勢為E，通過線框的電荷量為Q，則有：  ③

   ④

  ⑤

由③④⑤式得：Q=4 C  ⑥

（3）當線框在勻速穿過ef邊界時：設速度為，由平衡知：

   ⑦

    ⑧

由⑦⑧式得=4m/s   ⑨

設線框完全進入磁場時速度為，下滑高度為H，重物上升高度為h，則：

得m/s

從線框開始進入磁場到完全進入磁場的過程中，下滑高度為，重物上升高度為，此過程線框中產生的焦耳熱為，由功能關系得：[來源:學科網(wǎng)]

得=0. 5 J。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑斜面與水平面在B點平滑連接，質量為0.20kg的物體從斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在水平面上的C點．每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)．取g=10m/s2．
t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 …
v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 …
求：
（1）斜面與水平面的夾角；
（2）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；
（3）t=0.8時物體的瞬時速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點．設滑塊所受支持力為FN．OF與水平方向的夾角為θ．則F=
mg
tanθ
mg
tanθ
，F(xiàn)N=
mg
sinθ
mg
sinθ
．
（2）一質量為M、傾角θ為的斜面體在水平地面上，質量為m的小木塊（可視為質點）放在斜面上，現(xiàn)用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木塊，拉力在斜面所在的平面內繞小木塊旋轉一周的過程中，斜面體和木塊始終保持靜止狀態(tài)，則小木塊受到斜面的最大摩擦力為
F+mgsinθ
F+mgsinθ
，斜面體受到地面的最大摩擦力為
F
F
．
（3）．如圖所示，傾角α=60°的光滑斜面體上有一個小球m被平行于斜面的細繩系于斜面上，斜面體放在水平面上．當斜面體以a=g的水平加速度向右作勻加速運動時，繩上的拉力為
2
mg
2
mg
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角為θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長L1=1m，bc的邊長L2=0.6m，線框的質量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近．重物質量M=2kg，離地面的高度為H=4.8m．斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，方向垂直于斜面向上，已知AB到ef的距離為s1=4.2m，ef到gh的距離為s2=0.6m，gh到CD的距離為s3=3.8m，取g=10m/s2．現(xiàn)讓線框從靜止開始運動（開始時刻cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強磁場區(qū)域，求：

（1）efgh區(qū)域內勻強磁場的磁感應強度B
（2）線框在通過磁場區(qū)域過程中產生的焦耳熱Q
（3）通過計算分析畫出線框從開始運動到ab邊與CD邊重合過程中線框的v-t圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?溫州二模）如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=370，長L=6m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質量m=0.5kg、所帶電荷量q=5x10-5C的絕緣帶電滑塊置于斜面的中點D，整個空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2xlO5N/C，現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運動．設滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，求：
（1）滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大小；
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達到左端的最遠點離B點的距離；
（3）滑塊運動的總路程．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長l1=1m，bc的邊長l2=0.6m，線框的質量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細線繞過定滑輪與重物相連，細線與斜面平行且靠近；重物質量M=2kg，離地面的高度為H=4.8m；斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距離為S1=4.2m，ef到gh的距離S2=0.6m，gh到CD的距離為S3=3.8m，取g=10m/s2；現(xiàn)讓線框從靜止開始運動（開始時刻，cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強磁場區(qū)域，求：
（1）線框進入磁場時的速度v
（2）efgh區(qū)域內勻強磁場的磁感應強度B
（3）線框在通過磁場區(qū)域過程中產生的焦耳熱Q
（4）線框從開始運動到ab邊與CD邊重合需經(jīng)歷多長時間．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案