问题 问答题

如图所示,光滑水平面停放一小车,车上固定一边长为L=0.5m的正方形金属线框abcd,金属框的总电阻R=0.25Ω,小车与金属框的总质量m=0.5kg.在小车的右侧,有一宽度大于金属线框边长,具有理想边界的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,方向水平且与线框平面垂直.现给小车一水平速度使其向右运动并能穿过磁场,当车上线框的ab边刚进入磁场时,测得小车加速度a=10m/s2.求:

(1)金属框刚进入磁场时,小车的速度为多大?

(2)从金属框刚要进入磁场开始,到其完全离开磁场,线框中产生的焦耳热为多少?

答案

(1)设小车初速度为v0,则线框刚进入磁场时,ab边由于切割磁感线产生的电动势为:

E=BLv0…①

回路中的电流:I=

E
R
…②

根据牛顿定律:BIL=ma…③

由以上三式可解得:v0=5m/s

(2)设线框全部进入磁场时小车速度为v1,进入过程平均电流为

.
I
,所用时间为△t,则

    

.
I
=
△Φ
R△t
=
BL2
R△t
…④

根据动量定理得

-B

.
I
L△t=mmv1-mv0…⑤

解得:v1=4m/s

设线框离开磁场时小车速度为v2,进入过程平均电流为

.
I1
,所用时间为△t1,则:

 

.
I1
=
△Φ
R△t1
=
BL2
R△t1
…⑥

根据动量定理得

-B

.
I1
L△t1=mv2-mv1…⑦

解得:v2=3m/s

线框从进入到离开产生的焦耳热应等于系统损失的机械能,即:

Q=

1
2
m
v20
-
1
2
m
v22
=4.0J

答:

(1)金属框刚进入磁场时,小车的速度为5m/s.

(2)从金属框刚要进入磁场开始,到其完全离开磁场,线框中产生的焦耳热为4.0J.

阅读理解与欣赏

贝壳

       在海边,我捡起了一枚小小的贝壳。贝壳很小,却非常坚硬和精致。回旋的花纹中间有着色泽或深或浅的小点,如果仔细观察的话,在每个小点周围又有自成一圈的复杂图样。 怪不得古时候的人要用贝壳来做钱币,在我手心里躺着的实在是一件艺术品,是舍不得拿去和别人交换的宝贝啊!     

       在海边捡起这一枚贝壳的时候,里面曾经居住过的小小的柔软的肉体早已死去,在阳光、沙粒和海浪的沟洗之下,贝壳中生命所留下的痕迹已经完全消失了。但是,为了这样 一个短暂、微小的生命,为了这样一个脆弱、卑微的生命,上苍给它制作居所时却是多精 致、多仔细、多么的一丝不苟啊!     

       比起贝壳里的生命来,我在这世间能停留的时间和空间是不是更长和更多一点呢?是不是也应该用我的能力把我所能做到的事情做得更精致、更仔细、更加一丝不苟呢?     

       请让我也能留下一些令人珍惜、令人惊叹的东西吧。     

       在千年之后,也许会有人对我留下的痕迹反复观看,反复把玩,并且会忍不住轻轻地叹息:     

      “这是一颗怎样固执又怎样简单的心啊!”     

1.“痕迹”的正确读音是____;“一丝不苟”是指                          ,“把玩”的意思是                。    

2.分别写出下列词语的近义词和反义词。

       坚硬近义词(    )    精致近义词(    )    卑微近义词(    )    固执近义词(    )

              反义词(    )           反义词(    )           反义词(    )           反义词(    )   

3.文中斜体的句子中,“躺着”一词表达了作者                                               的情感。  

4.文中画“      ”的句子中,“我所能做到的事情”包括                                                          。 

5.“请让我也能留下一些令人珍惜、令人惊叹的东西吧。”在这一句中,作者想要留下                    。 

6.文中最后一自然段中的“固执”一词意为                           ,从感情色彩上讲,它属于             词。

7.你从全文最后一句话中体会到了什么?  

                                                                                                                                                 

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