分析 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式結(jié)合,即可求解電荷量q.
(2)根據(jù)動(dòng)量定理求出導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到λs(0<λ<1)時(shí)的速度,再由能量守恒定律求解焦耳熱.
解答 解:(1)流過電阻的電荷量 q=$\overline{I}$t=$\frac{\overline{E}}{R}$t
而$\overline{E}$=Bl$\overline{v}$,則得q=$\frac{Bl\overline{v}t}{R}$
又 s=$\overline{v}$t
聯(lián)立得 q=$\frac{Bls}{R}$
(2)設(shè)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到λs(0<λ<1)時(shí)流過電阻的電荷量為q′.
則知 q′=$\frac{Bl•λs}{R}$
根據(jù)動(dòng)量定理得:-B$\overline{I}$l•t=mv-mv0,
又q′=$\overline{I}$•t,聯(lián)立得 v=v0-$\frac{{B}^{2}{l}^{2}λs}{Rm}$
故電路中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$$-\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$-(v0-$\frac{{B}^{2}{l}^{2}λs}{Rm}$)2=$\frac{2{B}^{2}{l}^{2}λs{v}_{0}}{Rm}$-$\frac{{B}^{4}{l}^{4}{λ}^{2}{s}^{2}}{{R}^{2}{m}^{2}}$
答:
(1)該過程流過電阻的電荷量q是$\frac{Bls}{R}$;
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到λs(0<λ<1)時(shí),電路中產(chǎn)生的焦耳熱是$\frac{2{B}^{2}{l}^{2}λs{v}_{0}}{Rm}$-$\frac{{B}^{4}{l}^{4}{λ}^{2}{s}^{2}}{{R}^{2}{m}^{2}}$.
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是推導(dǎo)出感應(yīng)電荷量的表達(dá)式,明確電荷量與滑行距離的關(guān)系,也可以運(yùn)用微元法進(jìn)行分析.
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A. | 此時(shí)電源的內(nèi)電壓為2.5V | |
B. | 該電源的電動(dòng)勢(shì)為2.5V | |
C. | 該電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V | |
D. | 該電源內(nèi)部將1C正電荷由負(fù)極移送到正極的過程中,有2.5J的其他形式能轉(zhuǎn)變成電能 |
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A. | $\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$ | B. | $\frac{|{a}_{1}-{a}_{2}|}{2}$ | C. | $\frac{{a}_{1}{a}_{2}}{{a}_{1}+{a}_{2}}$ | D. | $\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{{a}_{1}{a}_{2}}$ |
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