分析 (1)對cd研究:cd保持靜止,分析受力,由平衡條件求出安培力,即能求出電流.
(2)再對棒ab研究,棒ab沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件求出F.
(3)金屬棒ab以恒定速度v運(yùn)動(dòng),切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,由公式E=Blv和歐姆定律結(jié)合可求出棒ab運(yùn)動(dòng)速度的大。
解答 解:(1)棒cd受到的安培力 Fcd=BIl…①
棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡,則 Fcd=mgsin30°…②
聯(lián)立①②解得 I=$\frac{mgsin30°}{Bl}$=$\frac{0.2×0.5}{0.2×0.5}$A=1A.
(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd …③
對棒ab由共點(diǎn)力平衡有 F=mgsin30°+BIl…④
聯(lián)立③④解得F=2mgsin30°=2×0.2×0.5N=0.2N
(3)設(shè)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 E=Blv …⑤
由閉合電路歐姆定律知 $I=\frac{E}{2R}$…⑥
聯(lián)立⑤⑥解得v=2m/s
答:
(1)通過cd棒的電流I大小是1A.
(2)棒ab受到的力F是0.2N.
(3)棒ab運(yùn)動(dòng)速度的大小是2m/s.
點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題,綜合運(yùn)用電磁磁學(xué)知識(shí)和力平衡知識(shí).第2問題,也可以選擇研究整體法求解F的大。
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電壓u的頻率為100 Hz | |
B. | 電壓表的示數(shù)為22V | |
C. | 照射R的光變強(qiáng)時(shí),燈泡變暗 | |
D. | 照射R的光變強(qiáng)時(shí),電流表的示數(shù)變大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 河岸 | B. | 太陽 | C. | 小船 | D. | 榆堤 |
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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:選擇題
A. | 反射光線與折射光線的夾角為120° | |
B. | 該液體對紅光的折射率為$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$ | |
C. | 該液體對紅光的全反射臨界角為45° | |
D. | 當(dāng)紫光以同樣的入射角從空氣射到分界面,折射角也是30° |
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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將互相靠攏 | B. | p、q將互相遠(yuǎn)離 | ||
C. | 磁鐵下落的加速度仍為g | D. | 磁鐵下落的加速度小于g |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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