分析 (1)根據法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律求解電流強度;
(2)對導體棒根據平衡條件列方程,由于導體棒處于平衡狀態(tài)滿足-μmgcosθ≤f≤μmgcosθ,聯立求解時間范圍;
(3)對導體棒,根據牛頓第二定律列方程得到安培力為零,則回路中磁通量保持不變,根據磁通量相等列方程求解B隨時間變化關系.
解答 解:(1)設閉合回路產生的感應電動勢為E,根據法拉第電磁感應定律可得:E=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△B}{△t}ld$
根據閉合電路歐姆定律可得:I=$\frac{E}{R+r}$,
聯立解得:I=0.5A;
(2)對導體棒,由平衡條件可得:BIL+f=mgsinθ
又:-μmgcosθ≤f≤μmgcosθ,
其中磁感應強度B=(0.2+0.5t)T,
聯立解得:0.4s≤t≤2s;
(3)對導體棒,根據牛頓第二定律可得:mgsinθ-μmgcosθ-BIl=ma
故BIl=0,即回路中感應電流為0.若要保證回路中感應電流為0,則必須回路中磁通量保持不變;
則t時刻磁通量Φ=Bl(d+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$)=B0ld,
解得:B=$\frac{8}{40+125{t}^{2}}$ (T).
答:(1)若導體棒靜止,通過電阻的電流為0.5A;
(2)0.4s≤t≤2s釋放導體棒,釋放時導體棒處于平衡狀態(tài);
(3)磁感應強度B=$\frac{8}{40+125{t}^{2}}$ (T)時,金屬棒以a=2.5m/s2的加速度沿導軌向下做初速為零的勻加速直線運動.
點評 對于電磁感應問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點是分析安培力作用下導體棒的平衡問題,根據平衡條件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應現象中的能量轉化問題,根據動能定理、功能關系等列方程求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 對原子光譜的研究開辟了深入探索原子核有復雜結構的道路 | |
B. | 湯姆孫發(fā)現電子后猜想出原子內的正電荷及幾乎全部質量集中在很小的核內 | |
C. | α粒子散射實驗中少數α粒子發(fā)生了較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據 | |
D. | 玻爾原子理論無法解釋較復雜原子的光譜現象,說明玻爾提出的原子定態(tài)假設是錯誤的 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a線的張力增大 | B. | b線的張力不變 | C. | d線的張力增大 | D. | c線的張力不變 |
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在0~1S內質點勻速運動 | B. | 在1S~2S內質點處于靜止 | ||
C. | 第3S末質點恰好回到出發(fā)點 | D. | 第5S末質點恰好回到出發(fā)點 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 風速越大,雨滴下落的時間越長 | B. | 雨滴下落時間與風速無關 | ||
C. | 風速越大,雨滴著地時的速度越大 | D. | 風速越小,雨滴著地時的速度越小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 3.6m/s | B. | 2.4m/s | C. | 1.2m/s | D. | 0.6m/s |
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