寬L=5cm.總電阻R=80Ω.n=800匝的矩形線圈.線圈和小車(chē)一起靜止在光滑水平面上.如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m0=0.1kg的子彈以v0=100m/s的水平速度射入小車(chē)中并立即與小車(chē)保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng).隨后穿過(guò)與線圈平面垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)區(qū)域的寬度大于線圈長(zhǎng)l)方向垂直紙面向里.如圖所示.已知小車(chē)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的熱量為16J. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在質(zhì)量為M=0.8kg的小車(chē)上,豎直固定著一個(gè)質(zhì)量為m=0.18kg、寬L=0.05m、總電阻R=1000Ω的n=4000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.現(xiàn)有一子彈以v0=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v1=10m/s,隨后穿過(guò)與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T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s變化為v-s圖象如圖乙所示,求:

(1)子彈的質(zhì)量m0
(2)小車(chē)的位移s=10cm時(shí)線圈中的電流大小I;
(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q;
(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Q.

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在質(zhì)量為M=1kg的小車(chē)上,豎直固定著一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg,寬L=0.05m、總電阻R=100的n=100的n=100匝矩形線圈。線圈和小車(chē)一起靜止在光滑水平面上,如圖(1)所示,F(xiàn)有一子彈以v0=110m/s的水平速度射入小車(chē)中,并立即與小車(chē)(包括線圈)一起運(yùn)動(dòng),速度為v1=10m/s。隨后穿過(guò)與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里,如圖所示。已知子彈射入小車(chē)后,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度v隨車(chē)的位移s變化的v s圖象如圖(2)所示。求:

 

(1)子彈的質(zhì)量m0

(2)小車(chē)的位移s=10cm時(shí)線圈中的電流大小I;

(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q;

(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Q。

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如圖所示,由六根質(zhì)量不計(jì)的導(dǎo)體棒組成一個(gè)人字形線圈,放在光滑絕緣水平面上,每根導(dǎo)棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)=1m,線圈總電阻R=0.2Ω,將ad與a/d/用細(xì)線OO/拉住,e、f是兩個(gè)質(zhì)量都為m=0.1kg光滑轉(zhuǎn)軸,四根傾斜導(dǎo)體棒與水平面成37 0角。人字形線圈在水平面投影區(qū)內(nèi)有兩塊對(duì)稱(chēng)的區(qū)域,豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B穿過(guò)這兩塊區(qū)域。如圖中陰影區(qū)域所示(ad與a/d/恰在磁場(chǎng)中),其他地方?jīng)]有磁場(chǎng)。磁場(chǎng)按B=+0.5t 的規(guī)律變化,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:  
(1)t=0時(shí)水平面對(duì)線圈ad邊支持力的大小和此時(shí)通過(guò)線圈電流大;
(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間線圈的ad邊與a/d/邊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)?
(3)若在磁場(chǎng)力作用下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,當(dāng)線圈中產(chǎn)生了Q=1.2J熱量后線圈剛好能完全直立(即ad邊與a/d/邊并攏在一起),則在此過(guò)程中磁場(chǎng)對(duì)線圈總共提供了多少能量?
(4)若人形線圈從直立狀態(tài)又散開(kāi),此時(shí)磁感強(qiáng)度為B0 =T且不再變化,則ad邊與a/d/再次剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)線圈的電流為多大?

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如圖所示,由六根質(zhì)量不計(jì)的導(dǎo)體棒組成一個(gè)人字形線圈,放在光滑絕緣水平面上,每根導(dǎo)棒長(zhǎng)均為L=1m,線圈總電阻R=0.2Ω,將ad與a'd'用細(xì)線OO'拉住,e、f是兩個(gè)質(zhì)量都為m=0.1kg光滑轉(zhuǎn)軸,四根傾斜導(dǎo)體棒與水平面成37°角。人字形線圈在水平面投影區(qū)內(nèi)有兩塊對(duì)稱(chēng)的區(qū)域,豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B穿過(guò)這兩塊區(qū)域。如圖中陰影區(qū)域所示(ad與a'd'恰在磁場(chǎng)中),其他地方?jīng)]有磁場(chǎng)。磁場(chǎng)按B=+0.5t 的規(guī)律變化,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:  
(1)t=0時(shí)水平面對(duì)線圈ad邊支持力的大小和此時(shí)通過(guò)線圈電流大小;
(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間線圈的ad邊與a'd'邊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)?
(3)若在磁場(chǎng)力作用下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,當(dāng)線圈中產(chǎn)生了Q=1.2J熱量后線圈剛好能完全直立(即ad邊與a'd'邊并攏在一起),則在此過(guò)程中磁場(chǎng)對(duì)線圈總共提供了多少能量?
(4)若人形線圈從直立狀態(tài)又散開(kāi),此時(shí)磁感強(qiáng)度為B0=T且不再變化,則ad邊與a'd'再次剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)線圈的電流為多大?

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磁懸浮列車(chē)是一種高速運(yùn)載工具,它是經(jīng)典電磁學(xué)與現(xiàn)代超導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。磁懸浮列車(chē)具有兩個(gè)重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng),利用磁力(可由超導(dǎo)電磁鐵提供)使車(chē)體在導(dǎo)軌上懸浮起來(lái)與軌道脫離接觸。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),就是在沿軌道安裝的繞組(線圈)中,通上勵(lì)磁電流,產(chǎn)生隨空間作周期性變化、運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng),磁場(chǎng)與固定在車(chē)體下部的感應(yīng)金屬框相互作用,使車(chē)體獲得牽引力。
為了有助于了解磁懸浮列車(chē)的牽引力的來(lái)由,我們給出如下的簡(jiǎn)化模型,圖10(甲)是實(shí)驗(yàn)車(chē)與軌道示意圖,圖10(乙)是固定在車(chē)底部金屬框與軌道上運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的示意圖。水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有豎直(垂直紙面)方向等距離間隔的勻強(qiáng)磁場(chǎng)BlB2,二者方向相反。車(chē)底部金屬框的寬度與磁場(chǎng)間隔相等,當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)BlB2同時(shí)以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)受到向右的磁場(chǎng)力,帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車(chē)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
設(shè)金屬框垂直導(dǎo)軌的邊長(zhǎng)L=0.20m、總電阻R=l.6Ω,實(shí)驗(yàn)車(chē)與線框的總質(zhì)量m=2.0kg,磁場(chǎng)Bl=B2=B=1.0T,磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度v0=10m/s;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)設(shè)t=0時(shí)刻,實(shí)驗(yàn)車(chē)的速度為零,求金屬框受到的磁場(chǎng)力的大小和方向;
(2)已知磁懸浮狀態(tài)下,實(shí)驗(yàn)車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定的阻力 f1=0.20N,求實(shí)驗(yàn)車(chē)的最大速率vm;
(3)實(shí)驗(yàn)車(chē)A與另一輛磁懸浮正常、質(zhì)量相等但沒(méi)有驅(qū)動(dòng)裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車(chē)P掛接,設(shè)AP掛接后共同運(yùn)動(dòng)所受阻力f2=0.50N。AP掛接并經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后的某時(shí)刻,撤去驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)磁場(chǎng),設(shè)AP所受阻力保持不變,求撤去磁場(chǎng)后AP還能滑行多遠(yuǎn)?

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