分析 (1)在0~4s內(nèi),由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得到電流的表達(dá)式.根據(jù)ab棒靜止,受力平衡,t=0時(shí)刻F=0,列式求k;
(2)結(jié)合上題的結(jié)果求出t=3s時(shí)電路中的電流I,由公式P=I2R求電阻R的熱功率PR;
(3)根據(jù)從第4s末開始,外力F拉著導(dǎo)體棒ab以速度v沿斜面向下作勻速直線運(yùn)動(dòng),合力為零,由P=Fv求外力F,由平衡條件列式,求v.
解答 解:(1)在0~4s內(nèi),由法拉第電磁感應(yīng)定律得回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
?=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{△B}{△t}Ld$=kLd
感應(yīng)電流為:I=$\frac{?}{R+r}$=$\frac{kLd}{R+r}$
當(dāng)t=2s時(shí),F(xiàn)=0,由ab棒靜止有:
mgsinθ=ktIL=$\frac{{k}^{2}t{L}^{2}d}{R+r}$
得k=$\sqrt{\frac{mg(R+r)sinθ}{t{L}^{2}d}}$=$\sqrt{\frac{0.2×10×(1.5+0.5)×0.5}{2×{1}^{2}×4}}$=0.5(T/s)
(2)前4s內(nèi),I=$\frac{?}{R+r}$=$\frac{kLd}{R+r}$=$\frac{0.5×1×4}{1.5+0.5}A$=1A
t=3s時(shí),電阻R的熱功率PR=I2R=12×1.5W=1.5W
(3)從第4s末開始,B=kt=2T,且不變,?=BLv,I=$\frac{?}{R+r}$=$\frac{BLv}{R+r}$
則有 $\frac{p}{v}$+mgsinθ=BIL
得:v=2m/s
答:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的比例系數(shù)k為0.5T/s;
(2)t=3s時(shí),電阻R的熱功率PR為1.5W.
(3)v的大小為2m/s.
點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)、電路等知識(shí)的綜合,解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=n$\frac{△φ}{△t}$=n$\frac{△B}{△t}$S、導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv、安培力公式F=BIL和平衡條件.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上 | |
B. | 放在斜面上的物體,其重力沿垂直斜面的分力就是物體對(duì)斜面的壓力 | |
C. | 米、千克、牛頓等都是國(guó)際單位制中的基本單位 | |
D. | 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力一定不為零 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | $\frac{{E}_{k}}{2016}$ | B. | $\frac{2015{E}_{k}}{2016}$ | ||
C. | $\frac{{E}_{k}}{201{6}^{2}}$ | D. | $\frac{(201{6}^{2}-1){E}_{k}}{201{6}^{2}}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 使兩物體的質(zhì)量各減小一半,距離保持不變 | |
B. | 使兩物體間的距離增至原來(lái)的2倍,質(zhì)量不變 | |
C. | 使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減為原來(lái)的一半,距離變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍 | |
D. | 使兩物體的質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來(lái)的$\frac{1}{4}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 相對(duì)地面靜止 | B. | 線速度小于地球的第一宇宙速度 | ||
C. | 軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的高度 | D. | 每天兩次經(jīng)過地球上同一點(diǎn)的上空 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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