在質(zhì)量為的小車(chē)上, 豎直固定著一個(gè)質(zhì)量為，高、總電阻、 匝矩形線圈，且小車(chē)與線圈的水平長(zhǎng)度相同�，F(xiàn)線圈和小車(chē)一起在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，速度為，隨后穿過(guò)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，如圖（1）所示。已知小車(chē)運(yùn)動(dòng)(包括線圈)的速度隨車(chē)的位移變化的圖象如圖(2)所示。求:

（1）小車(chē)的水平長(zhǎng)度和磁場(chǎng)的寬度

（2）小車(chē)的位移時(shí)線圈中的電流大小以及此時(shí)小車(chē)的加速度

（3）在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電量

（4）線圈和小車(chē)通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻的發(fā)熱量

（1）

（2）

（3）Q=48J


解析:

(1) 由圖可知，從開(kāi)始，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中有感應(yīng)電流，受安培力作用，小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，速度隨位移減小，當(dāng)時(shí)，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中感應(yīng)電流消失，小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)。因此小車(chē)的水平長(zhǎng)度。

當(dāng)時(shí)，線圈開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng) ，則 

（2）當(dāng)時(shí)，由圖象中可知線圈右邊切割磁感線的速度

由閉合電路歐姆定律得線圈中的電流 

解得  （1分）

此時(shí)線圈所受安培力  

小車(chē)的加速度      

（3） 

解得   

（4）由圖象可知，線圈右邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)小車(chē)的速度為，線圈左邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，小車(chē)的速度為。線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，克服安培力做功，線卷的動(dòng)能減少，轉(zhuǎn)化成電能消耗在線圈上產(chǎn)生電熱。

 

解得線圈電阻發(fā)熱量Q=48J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)量為的人站在質(zhì)量為的小車(chē)上,小車(chē)靜止在水平地面上.車(chē)與地面摩擦不計(jì),當(dāng)人從小車(chē)左端走到右端時(shí),下列說(shuō)法正確的是?

?A.人在車(chē)上行走的平均速度越大,則車(chē)在地面上運(yùn)動(dòng)的平均速度也越大?

?B.人在車(chē)上行走的平均速度越大,則車(chē)在地面上移動(dòng)的距離也越大?

?C.不管人以什么樣的平均速度行走,車(chē)在地面上移動(dòng)的距離相同?

?D.人在車(chē)上行走時(shí),若人相對(duì)車(chē)突然停止,則車(chē)也立刻停止??

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在質(zhì)量為的小車(chē)上，豎直固定著一個(gè)質(zhì)量為、寬、總電阻的匝矩形線圈。線圈和小車(chē)一起靜止在光滑水平面上，如圖甲所示�，F(xiàn)有一子彈以=500m/s的水平速射入小車(chē)中，并立即與小車(chē)（包括線圈）一起運(yùn)動(dòng)，速度為，隨后穿過(guò)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，如圖甲所示，已知子彈射入小車(chē)后，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度隨車(chē)的位移變化為圖象如圖乙所示，求：

   （1）子彈的質(zhì)量：

   （2）小車(chē)的位移時(shí)線圈中的電流大小；

   （3）在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電荷量；

   （4）線圈和小車(chē)通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源：廣東省模擬題 題型：計(jì)算題

在質(zhì)量為的小車(chē)上，豎直固定著一個(gè)質(zhì)量為，高、總電阻、
匝矩形線圈，且小車(chē)與線圈的水平長(zhǎng)度相同。現(xiàn)線圈和小車(chē)一起在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，速度為，隨后穿過(guò)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，如圖（1）所示。已知小車(chē)運(yùn)動(dòng)（包括線圈）的速度隨車(chē)的位移變化的圖象如圖（2）所示。求：
（1）小車(chē)的水平長(zhǎng)度和磁場(chǎng)的寬度；
（2）小車(chē)的位移時(shí)線圈中的電流大小以及此時(shí)小車(chē)的加速度；
（3）線圈和小車(chē)通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻的發(fā)熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)量的人站在質(zhì)量為的小車(chē)上，與車(chē)一起以的速度在平直道路上前進(jìn)，然后人從車(chē)上跳下．

（1）若人跳車(chē)后車(chē)的速度不變，則人跳車(chē)時(shí)的水平速度為　　　；

（2）若在人跳車(chē)后車(chē)速大小變?yōu)?sub>，且方向未變，則人跳車(chē)的水平速度為　；

(所有速度均相對(duì)于地)

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