一道高中物理题 一个半径为r的圆形铝环由静止开始在均匀的辐射磁场中下落

作者&投稿:线宙 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在线等~~关于一道高中物理题~

其实这不太算是一道物理题,而是一个力学的数学题
对于任意一个小球 它总共受到三个外力,使其合外力为0
小球受到重力,弧形凹面的弹力,另外一个球给它的弹力,首先我们画一个垂直向下的重力G,因为球是静止的合外力为0,所以我们可以知道,球给弧形凹面的压力也就是弧形凹面给球的弹力,A球给B球的弹力也就是B球给A球的弹力,大小相同方向相反,这样才能做到合外力为0,让球静止
这道题最考验你的是,其实G不是球受到的最大的力,而是弧形凹面给球的弹力是最大的,不知道您想明白了没有
我不知道该怎么表述,比如,把一个球放在一个水平的面上,那么球的重力就等于平面给他的弹力,对吧,但是如果把球靠在一个墙上,就像这样如图,其实平面将受到更大的压力,这个压力不仅仅是球给他的,还有墙壁给球,球又传递给平面的,您明白了吗
现在我来告诉你这个图是怎么画出来的,这个就是解题的思路了,我把右边的球换成了一个墙壁,把下面的弧形凹面换成了一个从上到下倾斜的平面
首先,其实,2个球互相倚靠着,和一个球,倚靠着墙壁,其实是一样的,球的受力点都是如图的F点,AF这条线段,其实绝对是和水平面平行的,这个您能理解不,您可以拿2个硬币,互相倚靠着,观察一下就明白了
至于下面这个倾斜面BQ,其实就是垂直于 左边的球与弧形凹面的接触点和弧形凹面圆心的连线 这个您明白了吗?
请注意看F2就是球给弧形凹面的弹力也就是弧形凹面给球的弹力
F1是左边的球(我替换为了墙壁)给右边的球的弹力,也就是右边的球给左边的球的弹力
请注意力矩关系,AD就是F2 DE就是F2 AE就是G
很明显,如图,我们可以看到,只要算出DAE这个角的角度,而我们已经知道了AE=G,我们就能算出F2 和 F1
首先 AF=r,CA的长度就是R-r 那么可以用三角函数来表示了
从 sinACF=r/(R-r)可以推出secACF和tanACF
那么F1=secACF*G
F2=tanACF*G
请仔细看我画的图,非常不好意思的就是,这个题真的很难用文字去表述,我已经非常努力的想表达清楚了,不知道您看明白没有,在回答问题的过程中,我真是恨不得打个电话给您说了!打字实在是太痛苦了!呵呵

要增加一个前提,磁场区域刚好高度为L。
线圈进入磁场时,有一定的速度,将切割磁感线,产生感应电动势,产生感应电流,通电导线在磁场中运动,将受到安培力作用。
如果线上下两边全部进入磁场,上下两端受力相互抵消,又降加速下落(若下边出磁场,上边还未进入磁场,此时不受安培力)。因此,磁场区域要刚好等于线圈宽度。
(1)若想匀速穿过磁场,必然有重力=安培力,mg=BIL,I=E/R=BLV/R,因此,mg=B^2*V*L^2/R,解得V=mgR/(BL)^2.
(2)由于穿过磁场是匀速的,安培力大小保持不变,感应电流就保持不变,因此产生热量为Q=I^2*R*t=mgL. (或者从能量角度看,这个区间重力作功刚好全部用来发热了,没有增加动能)

不能整体考虑圆环,如果整体考虑,圆环是没有磁通量变化,可是把圆环分成两部分,两部分用导体切割磁感线来考虑(动生电动势)。两部分电压相同,方向相反抵消。所以:整体上看圆环并没有电动势,但是实际上两部分分别有一个电动势,明白了么?

本题用到二力平衡知识,由于铝球下落,导体切割磁感线运动,产生感应电动势,从而有感应电流,由于有电流,会受到安培力,当安培力与其重力相等时达到稳定速度。具体过程明天做给你。

辐射场应该和静止电荷产生的电场差不多,所以辐射场不是匀强磁场,磁通量是变化的。

把图发过来,没图不好说 ,我至少也要知道磁感线相对圆环的方向吧


黄骅市19776101971: 一条超级简单的高一物理题一质点绕半径为R的圆周运动了一圈,则其位移大小为____,路程是___.若质点运动了7/4周,则其位移大小为_____.路程是_____... -
莘复藿香:[答案] 位移是指起点指向终点的有向线段,其大小只与起点和终点的位置有关,而与过程无关.而路程则是指运动轨迹的长度. (1... 质点绕圆周一圈,又回到了起点, 所以 :位移为 0 路程为圆的周长 2πR (2)运动7/4周,也就是两周少1/4周,这时应该画图表...

黄骅市19776101971: 一道高中物理关于万有引力的题目题目:一质量为M半径为R的均匀圆环,对其轴线上距圆心X处的质量为M的质点的万有引力多大? 再现等,谢谢! -
莘复藿香:[答案] 答;F=GM^2X/(X^2+R^2)√(X^2+r^2)

黄骅市19776101971: 一道高中物理题 一个半径为r的圆形铝环由静止开始在均匀的辐射磁场中下落 -
莘复藿香: 本题用到二力平衡知识,由于铝球下落,导体切割磁感线运动,产生感应电动势,从而有感应电流,由于有电流,会受到安培力,当安培力与其重力相等时达到稳定速度.具体过程明天做给你.

黄骅市19776101971: 高中物理(运动学)一只狼沿半径为R的圆形边缘按逆时针方向匀速跑动,但狼经过圆上某点A时,一只猎犬以相同的速度v从圆心出发追击狼.设追击过程中,... -
莘复藿香:[答案] 给些奖励,写起来比较费事! 保持狼、犬、圆心在任一瞬时均在同一直线上,就是说犬的转速和狼相同 沿切向:V狼/R=V1/x 沿径向:R=V2*t V=根下V1^2+V2^2 x=R/2,t=(πR)/(2v)

黄骅市19776101971: 高中物理运动描述问题一个质点做半径为R的圆周运动.运动一周回到原地时,它运动过程中路程,位移的最大值分别是多少?但是 答案是 2πR,2R -
莘复藿香:[答案] 路程是经过的轨迹,所以在最后一刻路程有最大值.路程max = 圆的周长 = 2πR 通俗的讲,位移是起点到终点的连线的长度,所以:位移max = 圆的直径 = 2R

黄骅市19776101971: 一道高一物理圆周运动题 一质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,角速度为w,周期为T,它在T/6内的平均速度大小为 -
莘复藿香:[选项] A. rw B. 6r/w C. 3wr/π D. wr/6 是多选题,选完要说出为什么,我刚学圆周运动,向心加速度还都没学,不要讲太深.

黄骅市19776101971: 一个半径为R的圆绕一个周长为10πR的正六边形做无滑动滚动当转完一周时,圆转了多少圈? -
莘复藿香: 一道物理题,一个质点绕半径为R的圆运动了1.75周,问最大位移是多少? 质点从空间的一个位置运动到另一个位置,它的位置变化叫做质点在这一运动

黄骅市19776101971: 高中物理重心的题目:如图所示一个半径为R的圆球,其重心不在球心...(在线等) -
莘复藿香: 重心之所以必须是垂直向下过B点的原因在于:如果不过B点,小球的力矩不平衡,则不能保持平衡状态,你画的图(下图)可以看出,如果重心在G点,那么,G的垂线设为GD,GD与B点有一段垂直距离,而F和f均过B点,垂直距离为0,列不出力矩平衡公式.因此,重心一定是在过B点的垂直线与OA的交点处!

黄骅市19776101971: 一道高中物理如图所示,一细杆可以绕通过C点的水平轴转动,半径为R的半圆环向右以匀速 v 运动,运动过程中细杆恒与半圆环相切.当细杆与水平线的交... -
莘复藿香:[答案] 角速度等于线速度除以半径,细杆是以C点为轴转动,所以角速度的半径为:Rcotθ 题目中线速度等于你求得速度:v'=vsinθ 则角速度为:w=vsinθ/Rcotθ=vsinθtanθ/R

黄骅市19776101971: 物理:半径为R的光滑圆形轨道位于竖直平面内,一质量为m小球沿其内侧作圆周运动. -
莘复藿香: (1)压力总是和速度垂直所以不做功.向心力是一个效果力,受力分析时不应该把向心力考虑进去.所以整个过程只有重力做功.把最低点看成起点,最高点看为终点,则重力做负功为-2mgR 根据动能定理: (1/2)mv2²-(1/2)mv1²=-2mgR v1=√7gR 把v1代到上面去,解得v2=√3gR(2)小球在最低点时,在竖直方向受到2个力,一个是向下的重力G,一个是向上的支持力T. 那么向心力大小为T-G 由向心力的等式得:T-G=mv²/R 得T=mg+(mv²/R) =mg+(7mgR/R) =8mg 所以轨道受到的压力是8mg

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网