分析 (1)由動(dòng)量定理和Q=It求解通過(guò)電阻的電荷量,由能量守恒定律求產(chǎn)生的熱量;
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由歐姆定律求出電流,由電流的定義式求出電荷量,然后求出金屬棒的位移.
(3)由電容的定義式和動(dòng)量定理聯(lián)立求解.
解答 解:(1)最終桿ab將靜止,對(duì)桿,由動(dòng)量定理得:
-¯Ft=0-mv0,即:-B¯IL•t=0-mv0,
電荷量:q=It,解得:q=mv0BL;
由能量守恒定律得:Q=12mv02;
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=△Φ△t=B•△S△t=BLs△t,
平均感應(yīng)電流:I=ER=BLsR△t,
通過(guò)電阻的電荷量:q=I△t=BLsR,
金屬棒通過(guò)的位移:s=mv0RB2L2;
(3)當(dāng)金屬棒ab做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這時(shí)電容器C將被充電,
ab棒中有充電電流存在,ab棒受到安培力的作用而減速,當(dāng)ab棒以穩(wěn)定速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),
電容兩端電壓等于電動(dòng)勢(shì)即:E=BLv=UC ①
電容器兩端電壓:UC=QCC ②
對(duì)導(dǎo)體棒ab,由動(dòng)量定理可得:
-BLQc=mv-mv0 …③
由①②③式聯(lián)立可求得:v=mv0m+B2L2C,
電容器的電荷量:QC=CBLv=CBLmv0m+B2L2C,
由能量守恒定律得,電容器儲(chǔ)存的能量:EC=12mv02-12mv2=12mv02-12m(mv0m+B2L2C)2;
答:(1)金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電量為mv0BL,
電阻R中產(chǎn)生的熱量為 12mv02;
(2)金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中求金屬棒通過(guò)的位移為mv0RB2L2;
(3)金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)電容器的帶電量為CBLmv0m+B2L2C,電容器所儲(chǔ)存的能量12mv02-12m(mv0m+B2L2C)2.
點(diǎn)評(píng) 此題考查動(dòng)量定理和能量守恒在電磁學(xué)中的應(yīng)用,注意電路分析及E=BLv和C=QU 的應(yīng)用,難度相對(duì)比較大些.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 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(lái)源: 題型:多選題
A. | t2時(shí)刻兩物體相遇 | |
B. | 在0~t3時(shí)間內(nèi),t2時(shí)刻甲、乙兩物體相距最遠(yuǎn) | |
C. | t1~t3時(shí)間內(nèi),甲物體的位移是乙物體的2倍 | |
D. | 0~t3時(shí)間內(nèi),甲物體的位移是乙物體的3倍 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) | |
B. | 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) | |
C. | 懸浮微粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 | |
D. | 液體的溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A和B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:2 | |
B. | A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為4:1 | |
C. | A和B的質(zhì)量之比為1:12 | |
D. | A和B的比荷之比為1:4 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 在前t2時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為Uq4 | |
B. | 在后t2時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為3Uq8 | |
C. | 粒子的出射速度偏轉(zhuǎn)角滿足tanθ=2\fracqtvxj5hL | |
D. | 全過(guò)程中粒子的電勢(shì)能一直在增加 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 從北京開(kāi)往新韁的一列火車 | B. | 研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎 | ||
C. | 研究乒乓球的各種打法 | D. | 表演精彩芭蕾舞的演員 |
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 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(wú)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