题文
如图所示,abcd是倾角为θ的光滑绝缘斜面.有边界的宽度为l的匀强磁场垂直斜面,图中与斜面底边cd平行的虚线为有界磁场的边界线.在斜面上有一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属线框,线框底边与磁场边界线平行,相距s.将线框从静止开始释放,沿斜面滑下,线框底边始终与斜面底边平行.线框刚进入磁场时,由于安培力的作用,恰好做匀速运动.已知θ=30°,m=20g,R=2.7Ω,L=60cm,s=90cm,重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小.
(2)若线框的下边通过磁场的时间为0.4s,则磁场区域的宽度l为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动,设底边刚进磁场时的速度为v,则由动能定理得
12mv2=mgs
得v=2as=3m/s
线框底边切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv
线框中的感应电流 I=ER
底边所受的安培力 F=BIL
画出线框受力的侧视图如图所示.
线框做匀速运动,有mgsinθ=F
由以上各式解得 B=0.5T
(2)线框进入磁场匀速运动的时间为t1=Lv=0.2s
线框完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,而做匀加速运动,加速度为g,所用时间为t2=t-t1=0.2s
则磁场区域的宽度l=L+(vt2+12gt22)=1.3m
答:
(1)磁场的磁感应强度B的大小是0.5T.
(2)若线框的下边通过磁场的时间为0.4s,则磁场区域的宽度l为1.3m.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,abcd是倾角为θ的光滑绝缘斜.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



