分析 (1)在勻速運(yùn)動(dòng)之前分析金屬桿的受力情況,結(jié)合安培力大小與速度成正比,分析金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況;
(2)根據(jù)安培力表達(dá)式F=BIL、閉合電路歐姆定律和共點(diǎn)力平衡條件,得到v與F的表達(dá)式,再結(jié)合圖象乙中圖線斜率的意義求解B.
(3)由v-F的關(guān)系圖得截距,求解摩擦力,即可求解摩擦系數(shù).
解答 解:(1)由于金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),在閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流,致使金屬桿受到安培力作用,而安培力隨著速度的增大而增大,所以金屬桿做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)直至最后做勻速運(yùn)動(dòng).
(2)設(shè)金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受的摩擦力為f,金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),由共點(diǎn)力平衡條件:
F-FB-f=0…①
由電磁感應(yīng)規(guī)律和歐姆定律有:E=BLv…②
I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$…③
金屬桿受到的安培力為:FB=BIL…④
聯(lián)解①②③④得:v=$\frac{R}{{B}^{2}{L}^{2}}$(F-f)…⑤
則v-F圖象的斜率為:k=$\frac{R}{{B}^{2}{L}^{2}}$…⑥
由圖乙得:k=2…⑦
將m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,代入并聯(lián)解①②③④⑤⑥⑦得:B=1 T
(3)由v-F的關(guān)系圖得截距為:f=2 N
則金屬桿與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)為:μ=$\frac{f}{mg}$=$\frac{2}{5}$=0.4
答:(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T.
(3)金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.
點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵是安培力的分析和計(jì)算,根據(jù)平衡條件得到F與v的解析式,再分析圖象的意義進(jìn)行求解.對(duì)于圖象要弄清兩坐標(biāo)軸的物理意義,往往圖象的斜率、截距的含義等是解決問(wèn)題的突破口.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 加速度是描述物體速度變化快慢的物理量 | |
B. | 物體的速度為零,加速度不一定為零 | |
C. | 運(yùn)動(dòng)物體的加速度越來(lái)越小,表示速度變化的越來(lái)越慢 | |
D. | 運(yùn)動(dòng)物體的加速度越來(lái)越小,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度也越來(lái)越小 |
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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:多選題
A. | 在左球a到達(dá)c點(diǎn)的過(guò)程中,圓環(huán)對(duì)b求的支持力變大 | |
B. | 在左球a到達(dá)c點(diǎn)的過(guò)程中,外力做正功,電勢(shì)能增加 | |
C. | 在左球a到達(dá)c點(diǎn)的過(guò)程中,a,b兩球的重力勢(shì)能之和不變 | |
D. | 撤除外力后,a,b兩球在軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的能量守恒 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 若電流表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接a | B. | 若電流表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接b | ||
C. | 若電壓表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接a | D. | 若電壓表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接b |
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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. | S1 | B. | S2 | C. | S3 | D. | S4 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | a1=a2 | B. | a1<a2 | C. | t1=t2 | D. | t1>t2 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 把它們串聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比P甲:P乙=2:1 | |
B. | 把它們串聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比P甲:P乙=1:4 | |
C. | 把它們并聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比P甲:P乙=2:1 | |
D. | 把它們并聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比P甲:P乙=1:2 |
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