如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁

更新 2022-09-03
科目物理
题型综合题
难度较易
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如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度 $B$ ＝1 $T$ ，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为 $d$ ＝0.5 $m$ ，现有一边长 $l$ ＝0.2 $m$ 、质量 $m$ ＝0.1 $k g$ 、电阻 $R$ ＝0.1 $Ω$ 的正方形线框 $M N O P$ 以 $v_{0}$ ＝7 $m / s$ 的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求：
（1）线框 $M N$ 边刚进入磁场时受到安培力的大小 $F$ ；
（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热 $Q$ ；
（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数 $n$

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“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架A、B固定在待测系统上，滑块穿在A、B间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固接于支架A上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出。
已知滑块质量为m，弹簧劲度系数为k，电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器总阻值R=4r，有效总长度为L。当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U₀=0.4E。取AB方向为参考正方向。
（1）写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式；
（2）确定该“加速度计”的测量范围。