如图甲所示,竖直平面内正方形线框IJKT通过极小的开口PQ用导线与电阻器R、平行金属板AB相连,PIJKTQ间的电阻值与电阻器R的阻值相等,AB板上下间距d=20m。在正方形线框内有一圆形匀强磁场区,面积S=10m2,磁感强度的方向垂直向里、大小为Bt(Bt为磁感强度B随时间t变化的函数)。T=0s时刻在AB板的中间位置P静止释放一个质量为m=1kg、电量为q=+1C的小球(可视为质点)。已知重力加速度g=10m/s2;不计变化磁场在PQ右侧产生的电动势;不计导线的电阻;忽略电容器的充放电
时间。
17.如果Bt=bt(T)(t≥0s),b为定值。静止释放小球后,小球一直处于静止,求b值。
18.如果0s≤t≤1s:Bt=56t(T);t>1s:Bt=0(T)。静止释放小球后,经多长时间小球落到B板上。
19.如果Bt按如图乙所示的方式变化(已知各段图像相互平行,第一段图像的最高点的坐标为:1s、80T)。静止释放小球后,小球向上、向下运动过程中加速度方向只变化1次,且小球恰好不与A、B板碰撞。求图乙中的Bm和tn。
2.如图所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,重力加速度为g。当两球静止时,Oa绳与杆的夹角也为θ,Ob绳沿竖直方向,则下列说法正确的是
10.如图所示,在竖直放置的穹形支架上,一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则在此过程中绳中拉力大小( )
6.如图所示,木板C 放在水平地面上,木板B 放在C 的上面,木板A 放在B 的上面,A 的右端通过轻质弹簧秤固定在竖直的墙壁上,A、B、C 质量相等,且各接触面动摩擦因数相同,用大小为F 的力向左拉动C,使它以速度v 匀速运动,三者稳定后弹簧秤的示数为T。则下列说法正确的是( )
解:感应电动势为E1:
电容器两端的电压为U1 :
小球电场力等于重力:
综上:解得:
电磁感应中的综合应用。
根据电磁感应定理求出感应电动势,然后由欧姆定律求出电容器两端的电压,对小球由平衡条件列式可求出b。
计算电容器两端电压时,等效电路不清。
①时:感应电动势为E2 : U2=E2
小球加速度
解得:
在1s内的位移为
在1s末的速度为 :
②时:感应电动势为0,小球的加速度为
运动时间为
③
电磁感应的综合应用
求时间用牛顿运动定理,先计算0~1s时间内的位移,确定1s后小球所处的位置,然后计算从1s后小球运动到B板的时间,两段时间之和就是总时间。
分析不清楚小球的运动情况。
(n=1、2、3、…)
①0-1s内:小球加速度
②根据对称性,第1次向上加速、减速所经历时间:
a△t2 △t=1s
③根据对称性,第2、3、…、n次向上和向下加速、减速所经历时间:
a△t12 △t1=s
④
⑤ (n=1、2、3…)
电磁感应和数学知识的综合应用。
先计算第一次、第二次的情况,然后根据对称性和数学知识计算出Bm、tn。
解决本题的关键是数学知识的应用。