10.如圖,光滑斜面的傾角為θ,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng)為l1,bc邊的邊長(zhǎng)為l2,線框的質(zhì)量為m、電阻為R,線框通過(guò)絕緣細(xì)線繞過(guò)光滑的小滑輪與重物相連,重物質(zhì)量為$\sqrt{3}$,斜面上$\frac{q}{m}$=1.0×108C/kg線(Ω平行底邊)的右上方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ω,如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間是做勻速運(yùn)動(dòng)的,且線框的Ω邊始終平行底邊,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{Mg-mgsinθ}{M+m}$
B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為$\frac{(Mg-mgsinθ)R}{{B}^{2}{l}_{1}^{2}}$
C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為$\frac{{{B^2}l_1^2{l_2}}}{(Mg-mgsinθ)R}$
D.若該線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),則勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{h}{t}$-t

分析 線框進(jìn)入磁場(chǎng)前,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度.由題,線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng),M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線框中的內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律求解焦耳熱.由平衡條件求出線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度,再求出時(shí)間.

解答 解:A、線框進(jìn)入磁場(chǎng)前,對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律得:a=$\frac{Mg-mgsinθ}{M+m}$.故A正確.
B、C、設(shè)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,則線框受到的安培力大小為F=BIl1=$B\frac{E}{R}•{l}_{1}=\frac{{B}^{2}{l}_{1}^{2}v}{R}$,根據(jù)平衡條件得:F=Mg-mgsinθ,聯(lián)立兩式得,v=$\frac{(Mg-mgsinθ)R}{{B}^{2}{l}_{1}^{2}}$,勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
t=$\frac{{l}_{2}}{v}$=$\frac{{{B^2}l_1^2{l_2}}}{(Mg-mgsinθ)R}$.故BC均正確.
D、線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng),M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線框中的內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律得:焦耳熱為Q=(Mg-mgsinθ)l2.故D錯(cuò)誤.
故選:ABC

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力平衡的綜合,安培力的計(jì)算是關(guān)鍵.本題中運(yùn)用的是整體法求解加速度.

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:多選題

20.一金屬線框繞與磁場(chǎng)垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖甲所示),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,經(jīng)原、副線圈的匝數(shù)比為1:5的理想變壓器給一個(gè)燈泡供電(如圖丙所示),副線圈電路中燈泡額定功率為44W.現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān),燈泡正常發(fā)光.則( 。
A.t=0.015s時(shí)刻穿過(guò)線框回路的磁通量為零
B.金屬線框的轉(zhuǎn)速為50r/s
C.變壓器原線圈中電流表示數(shù)為$\sqrt{2}$A
D.若將副線圈所接燈泡改為一電容器,則其耐壓值至少應(yīng)為22$\sqrt{2}$V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.帶電粒子的質(zhì)量m=1.7×10-27kg,電荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿著垂直于磁場(chǎng)方向又垂直磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.17T,磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)=10cm,求:(不計(jì)重力).
(1)則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R是多少?
(2)如圖帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ多大?
(3)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.(多選)如圖所示為某物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.由P→Q位移在增大B.由P→Q速度在增大
C.由M→N位移是先減小后增大D.由M→N位移始終減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示為一理想變壓器,原副線圈的匝數(shù)之比為1:n,副線圈接一定值電阻R.( 。
A.若ab之間接直流電壓U,則R中的電流為$\frac{nU}{R}$
B.若ab之間接直流電壓U,則原線圈中的電流為$\frac{{{n^2}U}}{R}$
C.若ab之間接交流電壓U,則原線圈中的電流為$\frac{{{n^2}U}}{R}$
D.若ab之間接交流電壓U,則副線圈中的電流為$\frac{U}{nR}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.某實(shí)驗(yàn)小組采用1圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”.
(1)在小車沿木板滑行的過(guò)程中,除細(xì)繩的拉力對(duì)其做功以外,還有阻力做功,這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差.你的解決的辦法是:將木板右側(cè)墊高平衡摩擦力
(2)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下,但有的不完善,請(qǐng)?jiān)诳崭裉幯a(bǔ)充完善其步驟.
①在小車中放人砝碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,小車拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn),關(guān)閉電源,取下紙帶;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作.
④某次試驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶,長(zhǎng)度單位cm,則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1.50m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.兩只相同的電阻,分別通有正弦交流電和方形波的交流電.兩種交變電流的最大值相等,電流波形如圖所示,在正弦交流電的一個(gè)周期內(nèi),正弦交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q1與方形波交流電在該電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q2之比為$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$等于(  )
A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.一個(gè)等腰直角三棱鏡的截面如圖所示,一細(xì)束藍(lán)光從AC面的P點(diǎn)沿平行底面AB方向射入棱鏡后,經(jīng)AB面反射,再?gòu)腂C面的Q點(diǎn)射出,且有PQ∥AB(圖中未畫光在棱鏡內(nèi)的光路).如果將一細(xì)束綠光仍從P點(diǎn)沿平行底面AB方向射入三棱鏡,則從BC面射出的光線( 。
A.仍從Q點(diǎn)射出,出射光線平行于AB
B.仍從Q點(diǎn)射出,出射光線不平行于AB
C.可能從Q′點(diǎn)射出,出射光線平行于AB
D.可能從O″點(diǎn)射出,出射光線平行于AB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

20.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動(dòng)中:為保證繩子對(duì)小車的拉力約等于沙桶和沙子的重力mg,則沙桶和沙子的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是:M>>m.

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