如图甲所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈,其总电阻R=3.14Ω、总质量m=0.4kg、半径r=0.4m.向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 楞次定律/2023-04-14 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈,其总电阻R=3.14Ω、总质量m=0.4kg、半径r=0.4m.向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后,在水平直线ef(与线圈的水平直径重合)以下的区域中,加上垂直斜面方向、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场,求:
(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I
(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动,线圈中产生的热量Q。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

◎ 答案

(1)I=0.4(A)
(2)Q=0.5(J)     (3分)

◎ 解析

解:(1)由闭合电路欧姆定律得:
                          ①      (2分)
由法拉第电磁感应定律得:
                     ②      (2分)
由题意及图有:
                     ③      (1分)
                      ④       (1分)
联解①②③④得:I=0.4(A)             (2分)
(2)设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为Fμ,则:
                  ⑤      (2分)
加变化磁场后,线圈刚要运动时有:
            ⑥      (2分)
由题意和图像得:
                          ⑦      (1分)
                       ⑧      (1分)
由焦耳定律得:
                        ⑨      (2分)
联解①②③④⑤⑥⑦⑧⑨得:Q=0.5(J)        (3分)
注:若有其他合理解法且答案正确,可同样给分。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈,其总电阻R=3.14Ω、总质量m=0.4kg、半径r=0.4m.向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑…”主要考查了你对  【楞次定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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