分析 (1)ab邊相當(dāng)于電源,根據(jù)切割公式求解感應(yīng)電動勢,根據(jù)閉合電路歐姆定律求解ab兩端的電壓Uab;
(2)根據(jù)安培力公式求解安培力,根據(jù)平衡條件求解拉力;根據(jù)運動學(xué)公式求解磁場的寬度d;
(3)勻速進(jìn)入磁場過程是恒定電流,根據(jù)焦耳定律求解焦耳熱;根據(jù)功能關(guān)系求解摩擦產(chǎn)生的熱量;最后翻轉(zhuǎn)過程是正弦式交流電,先根據(jù)Em=NBSω求解最大值,得到有效值,最后根據(jù)焦耳定律求解熱量Q.
解答 解:(1)ab邊相當(dāng)于電源,根據(jù)切割公式,有:
E=BLv
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:
I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$
根據(jù)歐姆定律,有:
Uab=I×$\frac{3}{4}$R=$\frac{3}{4}$BLv
(2)根據(jù)平衡條件,有:
F=FA+μmg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$+μmg
撤去拉力后,線框勻減速運動,加速度為-μg,根據(jù)速度位移關(guān)系公式,有:
x1=$\frac{{v}^{2}}{2μg}$
所以:d=L+$\frac{{v}^{2}}{2μg}$
(3)
線框在繞ab軸翻轉(zhuǎn)過程中,Em=BL2ω,有效值:
E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$BL2ω
時間 t=$\frac{1}{4}$T=$\frac{π}{2ω}$
產(chǎn)生焦耳熱:
Q=I2Rt=$\frac{{E}^{2}}{R}$t=$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{4R}$;
答:
(1)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時,ab兩端的電壓Uab為$\frac{3}{4}$BLv;
(2)水平拉力F的大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$+μmg,磁場的寬度d為L+$\frac{{v}^{2}}{2μg}$;
(3)整個過程中產(chǎn)生的總熱量Q為$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{4R}$;
點評 本題關(guān)鍵是將線框的運動過程分為勻速、勻減速、轉(zhuǎn)動三個過程進(jìn)行分析,注意最后的翻轉(zhuǎn)過程是正弦式交流電.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)BA做正功,F(xiàn)′不做功 | |
B. | F和FBA做正功,F(xiàn)AB和F’做負(fù)功 | |
C. | F做正功,其他力都不做功 | |
D. | F對B做正功,F(xiàn)AB對B做負(fù)功,F(xiàn)BA和F’對A都不做功 |
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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:解答題
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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:選擇題
A. | 水平向左 | B. | 垂直斜面向上 | C. | 沿斜面向下 | D. | 豎直向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 加速的次數(shù) | B. | 加速電壓的大小 | ||
C. | D型盒的半徑 | D. | 勻強磁場的磁感應(yīng)強度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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