分析 (1)從t=0時(shí)刻開始導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),說明回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,磁通量不變,據(jù)此列式,求出第1s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律.
(2)B保持不變后,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量定理列式,結(jié)合電量與距離的關(guān)系,求解棒的質(zhì)量.
(3)根據(jù)能量守恒得到回路產(chǎn)生的焦耳熱,即為電功的大小,再求平均電功率P.
解答 解:(1)從t=0時(shí)刻開始導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),說明回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,磁通量不變,則有:
B0Ld=B(L-v0t)d…①
解得:B=$\frac{{B}_{0}L}{L-{v}_{0}t}$=$\frac{0.2×1}{1-0.2t}$=$\frac{0.2}{1-0.2t}$T…②
(2)t=1s時(shí)B=0.25T,第1s內(nèi)位移為:x=v0t=0.2m…③
從第1s末到第5s末,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng),取向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得:
-B$\overline{I}$d•t=0-mv0…④
又 $\overline{I}$t=q=$\frac{\overline{E}t}{R+r}$=$\frac{Bd\overline{v}t}{R+r}$=$\frac{Bd(L-x)}{R+r}$=$\frac{0.25×0.2×(1-0.2)}{0.4+0.1}$=0.08C…⑤
則由④得:m=$\frac{Bqd}{{v}_{0}}$=$\frac{0.25×0.08×0.2}{0.2}$kg=0.02kg
(3)0-5s內(nèi)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為:Q=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=4×10-4J
電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為:QR=$\frac{R}{R+r}$Q=3.2×10-4J
則電阻R上電功為:W=QR=3.2×10-4J
0-5s內(nèi)電阻R消耗的平均電功率為:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.2×1{0}^{-4}}{5}$=6.4×10-5W
答:(1)第1s內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=$\frac{0.2}{1-0.2t}$T;
(2)棒的質(zhì)量m為0.02kg;
(3)0-5s內(nèi)電阻R消耗的平均電功率P為6.4×10-5W.
點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵掌握當(dāng)回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí),回路總的磁通量應(yīng)保持不變.運(yùn)用動(dòng)量定理求電量q,感應(yīng)電量表達(dá)式為q=$\frac{△Φ}{R+r}$都是常用的思路,要加強(qiáng)這方面的練習(xí),提高解題能力.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
位置 | B | C | D | E | F |
速度(m•s-1) | 0.737 | 0.801 | 0.994 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 運(yùn)動(dòng)周期相同 | B. | 運(yùn)動(dòng)線速度一樣 | ||
C. | 運(yùn)動(dòng)向心加速度相同 | D. | 細(xì)線所受拉力大小相同 |
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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
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$ | |
B. | 從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中,整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{2Q}{3}$ | |
C. | 當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為$\frac{1}{2}$mv02-2Q | |
D. | 當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí),AB間電阻的熱功率為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}^{2}}{R}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 分子間距離為r0時(shí),分子間不存在引力和斥力 | |
B. | 懸浮在液體中的微粒足夠小,來自各個(gè)方向的液體分子撞擊的不平衡性使微粒的運(yùn)動(dòng)無規(guī)則 | |
C. | 在絕熱條件下壓縮氣體,氣體的內(nèi)能一定增加 | |
D. | 氣體做等溫膨脹,氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少 | |
E. | 只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電壓表示數(shù)為55V | |
B. | 電流表示數(shù)為22A | |
C. | 輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=311sin100πt | |
D. | 輸入功率一定等于輸出功率 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 兩粒子帶同種電荷 | |
B. | 兩粒子帶異種電荷 | |
C. | 到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率不相等 | |
D. | 帶點(diǎn)粒子沿PM到達(dá)M的過程中速率先增大后減小 |
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