分析 (1)通過CD達到最大速度時受力平衡求解安培力,進而得到最大速度;
(2)通過楞次定律求得電動勢,再由歐姆定律求得電流,進而求解電功率;
(3)由速度求得電動勢,再通過歐姆定律求得電流,進而可依據(jù)安培定則求得安培力;由牛頓第二定律就可求得加速度.
解答 解(1)CD棒受力平衡時,運動的加速度為0,速度最大為vm,有:${F}_{安}=BId=\frac{{B}^{2}ngxvhic^{2}{v}_{m}}{R+r}$
解得:$F={F}_{安}+f=\frac{{B}^{2}y2sqt1k^{2}{v}_{m}}{R+r}+μmg$;
解得:${v}_{m}=\frac{(F-μmg)(R+r)}{{B}^{2}usawqvs^{2}}=\frac{(1.5-0.1×0.5×10)×(0.15+0.05)}{{1}^{2}×0.{1}^{2}}m/s=20m/s$;
(2)當CD達到最大速度后,通過電阻R的電流為:$I=\frac{Bd{v}_{m}}{R+r}=\frac{1×0.1×20}{0.15+0.05}A=10A$
所以,電阻R消耗的電功率為:P=I2R=15W;
(3)當CD的速度是最大速度的一半時,安培力為:${F}_{安}′=\frac{{B}^{2}zzzlf6n^{2}{v}_{m}}{2(R+r)}=\frac{{1}^{2}×0.{1}^{2}×20}{2×(0.15+0.05)}N=0.5N$;
所以,對CD應用牛頓第二定律可得:CD的加速度為:$a=\frac{F-{F}_{安}′-μmg}{m}=1m/{s}^{2}$;
答:(1)CD運動的最大速度是20m/s;
(2)當CD達到最大速度后,電阻R消耗的電功率是15W;
(3)當CD的速度是最大速度的一半時,CD的加速度是1m/s2.
點評 閉合電路切割磁感線的問題中,若導體棒達到最大速度或處于穩(wěn)定狀態(tài)求解速度,都是通過受力平衡來求解.
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. | 法拉第首先提出了“場”的概念 | |
B. | 卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 | |
C. | 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律 | |
D. | 牛頓首先比較準確地測算出了引力常量的數(shù)值 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩個彈簧秤拉時彈簧秤發(fā)生相同的形變 | |
B. | 一個彈簧秤拉和兩個彈簧秤拉時簧秤發(fā)生相同的形變 | |
C. | 一個彈簧秤拉和兩個彈簧秤拉時橡皮筋伸長的長度相等 | |
D. | 一個彈簧秤拉和兩個彈簧秤拉時橡皮筋與細繩套的結點位置相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩線圈中產(chǎn)生的焦耳熱可能相等 | |
B. | 兩線圈剛進入磁場時受到的安培力一定不相等 | |
C. | 整個過程中兩線圈的重力做功的功率一定相等 | |
D. | 兩線圈落地時的速度大小相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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