分析 (1)兩棒勻速穿越磁場的過程中,安培力等于重力沿斜面向下的分力.a(chǎn)棒勻速通過時(shí),a棒相當(dāng)于電源,求出總電阻,b棒勻速通過時(shí),b棒相當(dāng)于電源,求出總電阻.根據(jù)平衡條件得到BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{{R}_{總}}$=mgsinθ,即可求出速度之比.
(2)當(dāng)b棒到達(dá)m時(shí),兩棒的速度相等,設(shè)b棒通過磁場的時(shí)間為t,則a棒到達(dá)m的速度va=vb+gsin53°t,又d=vbt,根據(jù)兩棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系,再根據(jù)速度位移公式,可求出磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d.
(3)在a穿越磁場的過程中,因a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,可求出對應(yīng)的安培力做功,同理b棒切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而求出安培力做功,則可得到兩棒整個(gè)過程中產(chǎn)生的總焦耳熱.
解答 解:(1)在b穿越磁場的過程中,b是電源,a與R是外電路,電路的總電阻為:
R總1=Rb+$\frac{R{R}_{a}}{R+{R}_{a}}$=8Ω
同理,a棒在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有:R總2=Ra+$\frac{RRb}{R+Rb}$=6Ω
設(shè)b在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為vb,則b中的電流為:Ib=$\frac{BLv}{{R}_{總1}}$
由平衡條件得:$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_}{{R}_{總1}}$=mbgsin53°
同理,a棒在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{a}}{{R}_{總2}}$=magsin53°
可得:va:vb=3:1
(2)設(shè)a、b穿越磁場的過程中的速度分別為va和vb.由題意得:
va=vb+gtsin53°
d=vbt
因 v${\;}_{a}^{2}$-v${\;}_^{2}$=2gL0sin53°
解得:d=0.25 m
(3)由F安a=magsin53°,故Wa=magdsin53°=0.8 J
同理:Wb=mbgdsin53°=0.2 J
在整個(gè)過程中,電路中共產(chǎn)生焦耳熱:Q=Wa+Wb=1 J
答:(1)在穿越磁場的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小之比為3:1.
(2)磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d是0.25m.
(3)在整個(gè)過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱是1J.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地對a、b棒進(jìn)行受力分析,根據(jù)受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況.以及知道在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),安培力等于重力沿斜面方向的分力.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a、b兩球有可能同時(shí)到達(dá)B點(diǎn) | |
B. | b球打在B點(diǎn)的速度方向可能垂直于該點(diǎn)的切線方向 | |
C. | 若a球到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間是b球的兩倍,則木板與水平方向的夾角是60° | |
D. | 撤去木板,如果v0=$\sqrt{gR}$時(shí),則可判斷b球落點(diǎn)位于凹槽最低點(diǎn)的右側(cè) |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | A、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過程中,加速度都相同 | |
B. | B球的射程最遠(yuǎn),所以最遲落地 | |
C. | A球的射高最大,所以最遲落地 | |
D. | A、C兩球的水平位移相等,所以兩球的水平速度分量相等 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 原子核發(fā)生一次β衰變,該原子外層就失去一個(gè)電子 | |
B. | 普朗克在1900年將“能量子”引入物理學(xué),破除“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念,成為近代物理學(xué)思想的基石之一 | |
C. | 美國物理學(xué)家密立根,測量金屬的遏止電壓UC與入射光的頻率ν,由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以此檢驗(yàn)了愛因斯坦光電效應(yīng)的正確性 | |
D. | 英國物理學(xué)家湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況斷定,它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流并求出了這種粒子的比荷,從而發(fā)現(xiàn)了電子 | |
E. | 所有的核反應(yīng)都遵循核電荷數(shù)守恒,反應(yīng)前后核的總質(zhì)量也保持不變 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 大量塵埃將聚集在導(dǎo)線上 | |
B. | 塵埃在圓筒內(nèi)都做類似平拋的運(yùn)動(dòng) | |
C. | 被收集塵埃的電勢能減少量都相等 | |
D. | 飛入時(shí)與圓筒軸線距離相同的塵埃到達(dá)筒壁所用的時(shí)間相同 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | t=0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度大小為12m/s | B. | 質(zhì)點(diǎn)做加速度恒定的曲線運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 前兩秒,質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為10N | D. | t=1.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度大小為7m/s |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com