分析 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解回路中最大感應(yīng)電動勢,根據(jù)歐姆定律求解金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間最大電壓;
(2)根據(jù)電荷量的經(jīng)驗公式$q=\frac{△Φ}{{R}_{總}}$求解棒在導(dǎo)軌上運動的距離;
(3)根據(jù)能量守恒定律求解總的電熱,根據(jù)熱量分配關(guān)系求解此過程中電阻R1上產(chǎn)生的電熱.
解答 解:(1)回路中最大感應(yīng)電動勢E=BLv0,
電路的并聯(lián)電阻R并=R,最大值R總=2R,
所以金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間最大電壓為U=$\frac{E}{{R}_{總}}•{R}_{并}$=$\frac{1}{2}$BLv0;
(2)設(shè)金屬棒移動的位移為x,根據(jù)棒在整個運動過程中(未運動到導(dǎo)軌邊緣),通過金屬棒任一截面的電荷量為Q可得:
Q=$\overline{I}t=\frac{\overline{E}}{{R}_{總}}=\frac{△Φ}{{R}_{總}}=\frac{BLx}{2R}$,
解得x=$\frac{2QR}{BL}$;
(3)設(shè)整個運動過程中R1上產(chǎn)生的電熱為Q1,整個過程中產(chǎn)生的總電熱為Q熱,
根據(jù)能量守恒定律可得:$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}=μmgx+{Q}_{熱}$,
此過程中電阻R1上產(chǎn)生的熱量Q1=$\frac{1}{4}{Q}_{熱}$,
解得:Q1=$\frac{1}{8}m{v}_{0}^{2}-\frac{μmgRQ}{2BL}$.
答:(1)金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間最大電壓為$\frac{1}{2}$BLv0;
(2)棒在導(dǎo)軌上運動的距離為$\frac{2QR}{BL}$;
(3)整個運動過程中R1上產(chǎn)生的電熱為$\frac{1}{8}m{v}_{0}^{2}-\frac{μmgRQ}{2BL}$.
點評 對于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問題的分析方法是:確定哪部分相對于電源,根據(jù)電路連接情況畫出電路圖,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計算公式列方程求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A、B兩點的線速度之比為vA:vB=1:2 | B. | A、C兩點的線速度之比為vA:vC=1:1 | ||
C. | A、C兩點的角速度之比為ωA:ωC=1:2 | D. | A、D兩點的線速度之比為vA:vD=1:2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 圖線a一定是物體受水平拉力時的圖象 | |
B. | 物體所受的水平拉力一定等于0.2N | |
C. | 物體所受的摩擦力一定等于0.2N | |
D. | 物體與水平面間動摩擦因數(shù)可能等于$\frac{1}{15}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電子從一個定態(tài)軌道躍遷到另一個定態(tài)軌道時,輻射(或吸收)一定頻率的光子,氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長不連續(xù)的譜線 | |
B. | 氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減少,原子總能量增大 | |
C. | 湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,查德威克發(fā)現(xiàn)了中子,盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 | |
D. | 紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應(yīng),若增大紫外線的照射強度,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{1}{50π}$ | B. | $\frac{\sqrt{2}}{50π}$ | C. | $\frac{\sqrt{2}}{25π}$ | D. | $\frac{1}{25π}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 速度增大 | B. | 角速度增大 | C. | 周期變大 | D. | 半徑減少 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 通過R的交流電的頻率為100 Hz | |
B. | 電流表A2的示數(shù)為$\sqrt{2}$A | |
C. | 此時變壓器的輸入功率為22 W | |
D. | 將P沿逆時針方向移動一些,電流表A1的示數(shù)變小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 圓環(huán)具有收縮的趨勢 | |
B. | 圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時針方向 | |
C. | 圓環(huán)中a、b兩點的電壓Uab=|$\frac{1}{4}$kπr2| | |
D. | 圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為-$\frac{krS}{3ρ}$ |
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