如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=0.75kg的物块通

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
(2014?徐汇区一模)如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量

(1)由于线框匀速出磁场,受力分析知对m2有:m2gsinθ-μm2gcosθ-T=0…①对m1有:T-m1g-BIL=0…②又因为有:I=BLvR…③联立①②③可得:v=m2g(sinθ?μcosθ)?m1gB2L2R=2×10(0.8?0.5×0.6)?0.5×102.52×0.22=2m/s(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由动能定理得:(m2gsinθ?μm2gcosθ)(d2?L)?m1g(d2?L)=12(m1+m2)v2?EK将速度v代入,(2×10×0.8-0.5×2×10×0.6)-0.5×10×(0.3-0.2)=12(2+0.5)×22-EK整理可得线框刚刚全部进入磁场时,线框与物块的动能和为:EK=4.5J 所以此时线框的动能为:E′K=m1m1+m2EK=0.9J (3)从初状态到线框刚刚完全出磁场,由能的转化与守恒定律可得:m2gsinθ-μm2gcosθ)(d1+d2+L)-m1g(d1+d2+L)=Q+12(m1+m2)v2将数值代入有:2×10×0.8-0.5×2×10×0.6)×(0.8+0.3+0.2)-0.5×10×(0.8+0.3+0.2)=Q+12(2+0.5)×22整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为:Q=1.5 J 答:(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小为2m/s. (2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小为0.9J. (3)整个运动过程线框产生的焦耳热为1.5J.

(1)线框匀速离开磁场,处于平衡状态,由平衡条件得:对m2:m2gsinθ-μm2gcosθ-T=0,代入数据解得:T=10N,对m1:T-m1g-BIL=0,感应电流:I=BLvR,代入数据解得:v=2m/s,绳子拉力的功率:P=Tv=10×2=20W;(2)从线框刚全部进入磁场到线框ad边刚离开磁场过,由动能定理得:(m2gsinθ-μm2gcosθ)(d2-L)-m1g(d2-L)=12(m1+m2)v2-12(m1+m2)v02,代入数据解得:v0≈1.9m/s;(3)从最初到线框刚完全出磁场过程,由能量守恒定律得:(m2gsinθ-μm2gcosθ)(d1+d2+L)-m1g(d1+d2+L)=Q+12(m1+m2)v2,代入数据解得:Q=1.5J;答:(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时绳子拉力的功率为20W;(2)线框刚刚全部进入磁场时速度的大小WEI 1.9m/s;(3)从开始运动到bc边离开磁场过程中线框产生的焦耳热为1.5J.

(1)由于线框匀速出磁场,则
  m2g=BIL+m1g
又因为 I=
BLυ
R

由以上各式联立可得:v=1m/s     
(2)从初状态到线框全部穿出磁场,由能的转化与守恒定律得:
 m2g(d1+d2+L)-m1g(d1+d2+L)=
1
2
(m1+m2)v2
+Q
  代入数据解得:Q=2.625J      
(3)设线框全部进入磁场时的动能为Ek1,此时物块m2的动能为Ek2,从线框全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由能量守恒得:
 m2g(d2-L)-m1g(d2-L)=
1
2
(m1+m2)v2
-
1
2
(m1+m2)v2

解得:v′=


  • 如图所示,已知绳长为L=0.2m,水平杆长为s=0.1m,小球质量为m=0.3kg...
    答:【答案】: ω=6.4 (rad/s),F=2.77N 【解析】:以小球为研究对象,其圆周运动的圆心在竖直轴上。半径r=b+acos450=0.24(m) 小球受重力和绳子拉力F,以竖直方向和指向圆心方向建立直角坐标系,则有:Fcos450 – mg = 0 (1)Fsin450=mω2r (2)由(1)(2)解得:ω=...
  • 如图所示,已知绳长为L=0.2m,水平杆长为s=0.13m,小球质量为m=0.4kg...
    答:(1)设所求角速度是ω ,绳子受到重力与拉力F,它们的合力就是向心力,容易看出向心力是 F向=mg*tan37度 所以 mg*tan37度=m* ω^2*R=m*ω^2*(S+L*sin37度)得所求角速度是 ω=根号[g*tan37度 /(S+L*sin37度)]=根号[10*0.75 / (0.13+0.2*0.6)]=根号30=5...
  • 如图所示,已知绳长为L=0.2m,水平杆长为s=0.1m,小球质量为m=0.3kg...
    答:1,F=mω^2R mgtan45=mω^2(0.1+0.2/√2)代数计算,ω=6.37弧度/秒 2,绳子的张力 T=mg√2 =0.3*9.8*1.414 =4.15716N
  • ...假若细绳长L=0.2m,水平杆长L0=0.1m,小球的质量m=0.3kg.求:(1...
    答:小球绕杆做圆周运动,其轨道平面在水平面内,轨道半径r=L0+Lsin 45°,绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力.对小球受力分析如图所示,设绳对小球拉力为F,重力为mg,对小球利用牛顿第二定律可得:mgtan 45°=mω2r…①r=L0+Lsin 45°…②联立①②两式,将数值代入可得:ω≈6....
  • 轻杆长l=0.2米,一端固定于o点,另一端连接质量为m=0.5千克的小球,绕O点...
    答:最高点A时的向心力F向=mV^2/r=0.5*1/0.2=2.5N 设A时小球受到杆的向上支持力 mg-N=F向 0.5*10-N=2.5 N=2.5N N大于0 假设小球受到杆的向上支持力成立(正确)所以杆就受到小球的压力
  • 如图所示,一个质量为m=0.5kg的小球被一长为l=0.2m的细线悬于O点.现将...
    答:(1)小球下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgl=12mv2,解得:v=2gl=2×10×0.2=2m/s;(2)在最低点,由牛顿第二定律得:F-mg=mv2l,代入数据解得:F=15N;答:(1)小球运动到最低点时的速度大小为2m/s.(2)小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小为15N.
  • ...两边界间距s=0.1m.一边长 L=0.2m的正方形线框
    答:如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m.一边长L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=0.4Ω.现使线框以v=2m/s的速度从位置I匀... 如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m.一边长 L=0.2m的正方形线框abcd由粗细...
  • ...小球质量为m=3kg,半径r=0.3m,细线AB长L=0.2m,C为接触
    答:令细绳与墙面夹角α sinα=r/(L+r)=0.3/(0.2+0.3)=3/5 cosα=4/5,tanα=3/4 小球受三力:重力mg,竖直向下;墙面支持力N,水平向右;细绳拉力F,沿细绳向左上方。水平方向受力平衡:Fsinα=N 竖直方向受力平衡:Fcosα=mg 细绳拉力 F = mg/cosα = 3×10/(4/5) = 37.5...
  • ...A 和 B ,相距 L =0.2m,它们的质量 m A = m B
    答:因而碰后 B 物体的速度为:第一次碰后: v B1 ="1m/s " 第二次碰后: v B2 =2m/s第三次碰后: v B3 ="3m/s…… " 第 n 次碰后: v Bn = n m/s 每段时间内, B 物体都做匀速直线运动,则第 n 次碰前所运动的距离为 s B =[1+2+3+……+( n -...
  • ...一质量为m=1kg的滑块,如图,弹簧自然长度L0=0.2m,?F
    答:某时动能E1=(1/2)mV^2=(V^2)/2 某时弹簧势能增加E2=(1/2)K(L-L0)^2=(1/2)*100(0.5-0.2)^2=9/2 根据能量守恒:E0=E1+E2 25/2=(V^2)/2+9/2 解得 V^2=16 若某时滑块以吊点为圆心做圆周运动,则设其线速度为V'V'^2=FR/m =[(L-L0)K]R/m =[(0.5-0.2...