分析 (1)由I-t圖象讀出t=2s時(shí)的感應(yīng)感應(yīng)電流得大小,再由E=IR求出電動(dòng)勢(shì).
(2)根據(jù)感應(yīng)電流圖象的面積表示電量,用歐姆定律和安培力表達(dá)式確定棒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解.
(3)運(yùn)用牛頓第二定律求解F的表達(dá)式,有運(yùn)動(dòng)公式確定位移表達(dá)式,最后確定關(guān)系.
解答 解:(1)根據(jù)I-t圖象中的圖線是過原點(diǎn)的直線特點(diǎn)I=2t,可得到t=2s時(shí)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流為:I=4A
由歐姆定律得:E=IR=4×0.5=2V
(2)流過回路中的電流為圖象與時(shí)間軸圍成的面積:q=$\frac{1}{2}$×2×4=4C,對(duì)回路由歐姆定律得:$I=\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$,而L=xtan45°=x,由B-x圖象可知:B=$\frac{1}{x}$,
解得電流:I=$\frac{\frac{1}{x}xv}{R}$=$\frac{v}{R}$,由(1)知:I=2t,則由:v=2Rt=t,根據(jù)加速度定義式:a=$\frac{△v}{△t}$=1m/s2,故導(dǎo)體棒做勻加速運(yùn)動(dòng),位移:$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{2}^{2}=2m$.
(3)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析得:F-F安=ma,解得:$F=ma+\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}=1×1+\frac{(\frac{1}{x})^{2}{x}^{2}v}{0.5}=1+$2v,根據(jù)位移速度關(guān)系得:2ax=v2,解得:$v=\sqrt{2ax}=\sqrt{2x}$,
根據(jù)功率公式:$P=Fv=(1+2\sqrt{2x})\sqrt{2x}=4x+\sqrt{2x}$W,
答:(1)t=2s時(shí)回路的電動(dòng)勢(shì)E為2V;
(2)0-2s時(shí)間內(nèi)流過回路的電荷量q為4C,導(dǎo)體棒的位移s為2m;
(3)導(dǎo)體棒滑動(dòng)過程中水平外力F的瞬時(shí)功率P與橫坐標(biāo)x的關(guān)系式為$P=(4x+\sqrt{2x})W$
點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵首先要正確理解兩個(gè)圖象的數(shù)學(xué)意義,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)寫出電流與時(shí)間的關(guān)系,要掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律、閉合電路毆姆定律,安培力公式、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
計(jì)數(shù)點(diǎn) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
t/s | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
v/(m•s-1) | 0.358 | 0.400 | 0.440 | 0.485 | 0.530 | 0.570 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | P、Q、M各點(diǎn)具有相同的場強(qiáng) | |
B. | P、Q、M各點(diǎn)電勢(shì)均為零 | |
C. | O點(diǎn)電勢(shì)與場強(qiáng)均為零 | |
D. | 將一負(fù)檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿直線PM移到M點(diǎn)的過程中,電勢(shì)能先減小后增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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