分析 (1)當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v時,根據(jù)公式E=BLv求出電動勢,根據(jù)閉合電路的歐姆定律即可求出電流,根據(jù)右手定則判斷出通過MN棒的電流的方向;
(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動到達(dá)最大速度時,受到的重力、支持力與安培力的合力等于0,然后使用力的正交分解法即可求出安培力的大小,代入安培力的計(jì)算公式即可.
解答 解:(1)當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv,回路中的電流大小為:
I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$;
導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動時,所受安培力大小為:
F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
由左手定則可知,安培力方向沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律,則有:
ma=mgsinθ-F;
解得:a=gsinθ-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{mR}$;
(2)當(dāng)F=mgsinθ時,即導(dǎo)體棒的加速度為零時,ab桿達(dá)最大速度vmax,
即:mgsinθ=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}$
可解得最大速度為:vm=$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
答:(1)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時桿中的電流$\frac{BLv}{R}$ 及桿的加速度大小gsinθ-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{mR}$;
(2)在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$.
點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是會推導(dǎo)安培力的表達(dá)式,根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律和能量守恒研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,常規(guī)題.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 2:3和0.30s | B. | 3:2和0.30s | C. | 2:3和0.20s | D. | 3:2和0.20s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 繩的拉力不斷增大 | B. | 繩的拉力不斷減小 | ||
C. | 船受的浮力不斷增大 | D. | 船受的浮力不斷減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體對桌面的壓力就是物體的重力,這兩個力是同一種力 | |
B. | 物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力 | |
C. | 桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力,這兩個力是一對平衡力 | |
D. | 物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對作用力與反作用力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,也是產(chǎn)生加速度的原因 | |
B. | 由F=ma可知,物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成正比 | |
C. | 加速度與合外力的關(guān)系具有瞬時性,即a與F同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失 | |
D. | 加速度的方向可以與合外力的方向相同,也可以相反 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 燈泡L1的電阻為12Ω? | |
B. | 通過燈泡L1的電流為燈泡L2的電流的1.25倍 | |
C. | L1消耗的電功率為0.75W | |
D. | 燈泡L2消耗的電功率為0.30W |
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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. | 研究其中一艘艦船巡航30海里過程中的平均速度時可將其看作質(zhì)點(diǎn) | |
B. | 由題中條件可求出此次巡航過程海警艦船的瞬時速度大小 | |
C. | “60海里”指的是編隊(duì)的位移 | |
D. | 由題中條件可求出此次巡航過程中海警“2112”的平均速度 |
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