分析 (1)U型框向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng),由E=BLv0、歐姆定律求感應(yīng)電流的大�。甆P相當(dāng)于電源,bc與ad組成一個(gè)并聯(lián)的外電路,即可由歐姆定律和公式P=U2R求方框的熱功率.
(2)若方框不固定,方框也向右運(yùn)動(dòng),先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),U形框恰好不能與方框分離,兩者速度相等而后做勻速運(yùn)動(dòng),整體所受的合力為零,根據(jù)動(dòng)量守恒求出共同速度,再由能量守恒求熱量.
(3)從U形框和方框不再接觸,兩者都做勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)分離時(shí),U形框速度為v1,方框速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求兩金屬框分離后的速度.
解答 解:(1)當(dāng)方框固定不動(dòng),U型框以v0滑至方框最右側(cè)時(shí),設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,則E=BLv0 ①
bc間并聯(lián)電阻 R并=r•3rr+3r=34r ②
bc兩端的電勢(shì)差 Ubc=ER并+2r+rR并 ③
由①②③得 Ubc=15BLv0 ④
此時(shí)方框得熱功率P=(ER并+2r+r)2R并 ⑤
由①②⑤得 P=4B2L2v2075r ⑥
(2)若方框不固定,方框(U型框)每條邊的質(zhì)量為m,則U型框﹑方框的質(zhì)量分別為3m和4m.又設(shè)U型框恰好不與方框分離時(shí)的速度為v,此過程中產(chǎn)生的總熱量為Q,由動(dòng)量守恒定律可知
3mv0=(3m+4m)v ⑦
據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒,可知:
Q=12•3mv20-12(3m+4m)v2 ⑧
由⑦⑧可知 Q=67mv20 ⑨
(3)若方框不固定,設(shè)U型框與方框分離時(shí)速度分別為v1、v2,
由動(dòng)量守恒可知 3mv0=3mv1+4mv2 ⑩
從U形框和方框不再接觸后,都做勻速運(yùn)動(dòng),在t時(shí)間內(nèi)相距為 s=v1t-v2t (11)
可得 v1=17(3v+4st),v2=37(v-st)
答:(1)方框上的bc兩端的電勢(shì)差為15BLv0,此時(shí)方框的熱功率為 4B2L2v2075r.
(2)在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為67mv20.
(3)兩金屬框分離時(shí)的速度各為17(3v+4st)、37(v-st).
點(diǎn)評(píng) 本題第(1)問并不難,只要將外電路的連接方式搞懂,并細(xì)心算出bc之間的并聯(lián)電阻即可解答;第(2)問只要運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和能量轉(zhuǎn)化守恒定律即可解答;第(3)問只要利用動(dòng)量守恒定律和相對(duì)運(yùn)動(dòng)也不難解答.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 高速行駛的公共汽車緊急剎車時(shí),乘客都要向前傾倒,說明乘客都具有慣性 | |
B. | 短跑運(yùn)動(dòng)員最后沖刺時(shí),速度很大,很難停下來,說明速度越大慣性越大 | |
C. | 把手中的球由靜止釋放后,球能豎直加速下落,說明力是改變物體慣性的原因 | |
D. | 拋出去的標(biāo)槍、手榴彈…向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)都不受力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等且為Rrg | |
B. | 如果調(diào)動(dòng)“高分一號(hào)”衛(wèi)星快速到達(dá)B位置的下方,必須對(duì)其加速 | |
C. | 衛(wèi)星“G1”由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}} | |
D. | 若“高分一號(hào)”所在高度處由稀薄氣體,則運(yùn)行一段時(shí)間后,機(jī)械能會(huì)增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)量為\frac{3}{5}kg | B. | 質(zhì)量為\frac{9}{10}kg | C. | 摩擦因數(shù)為\frac{3}{20} | D. | 摩擦因數(shù)為\frac{3}{10} |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 力 平均速度 長度 | B. | 長度 質(zhì)量 時(shí)間 | ||
C. | 位移 速率 加速度 | D. | 位移 速度變化量 加速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 核轉(zhuǎn)變中質(zhì)子數(shù)一定守恒 | |
B. | 由質(zhì)能方程△E=△mc2可知,熱核反應(yīng)中的虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量 | |
C. | {\;}_{92}^{235}U+{\;}_{0}^{1}n→X+{\;}_{38}^{94}Sr+10{\;}_{0}^{1}n中原子核X的質(zhì)量數(shù)是132,質(zhì)子數(shù)54 | |
D. | 只有結(jié)合能大的原子核轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合能小的原子核時(shí)才釋放核能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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