分析 乙金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)前,沿斜面向下的加速度跟甲的加速度相同,甲乙均做勻加速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度,乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件和安培力公式求解R,根據(jù)乙棒克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱求解電路中產(chǎn)生的焦耳熱,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式求解通過(guò)回路的電量.
解答 解:(1)乙金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度為 a=gsin30°=$\frac{1}{2}$g,可見(jiàn)其加速度與甲的加速度相同,甲、乙兩棒均做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)情況完全相同.所以當(dāng)乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),甲剛出磁場(chǎng).
乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí):v=$\sqrt{2al}=\sqrt{2×\frac{1}{2}gl}=\sqrt{gl}$,由于乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡有:
mgsinθ=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{2R}$,故R=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{mg}=\frac{{B}^{2}{l}^{2}\sqrt{gl}}{mg}$=$\frac{0.04×0.{4}^{2}×\sqrt{10×0.4}}{0.2}$=0.064Ω,
(2)乙棒克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱,
所以Q熱量=${F}_{安}l=mgsinθl=0.02×10×\frac{1}{2}×0.4=0.04J$
乙金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)直至出磁場(chǎng)過(guò)程中回路中通過(guò)的電量為 Q=It=$\frac{Blv}{2R}=\frac{B{l}^{2}}{2R}$=$\frac{0.2×0.16}{2×0.064}=0.25C$
答:(1)甲、乙金屬桿的電阻R為0.064Ω;
(2)乙金屬桿在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)回路的電量為0.25C,電路中產(chǎn)生的熱量為0.04J.
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要抓住乙金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)前,兩棒的加速度相同,運(yùn)動(dòng)情況相同,再根據(jù)牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和功能關(guān)系求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 線速度大小之比vA:vB=1:3 | B. | 向心加速度大小之比aA:aB=1:3 | ||
C. | 向心力大小之比FA:FB=1:18 | D. | 周期之比TA:TB=3:1? |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 它們都處于平衡狀態(tài) | |
B. | 它們運(yùn)行周期相同 | |
C. | 它們離地心的距離不同 | |
D. | 它們的運(yùn)行速度大小相等,且都小于7.9 km/s |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 電壓表V1、V2示數(shù)均大于U | |
B. | 只閉合K1、K2,A1、A2示數(shù)均變大 | |
C. | 只閉合K1、K2,L1亮度會(huì)變暗,L2亮度不變 | |
D. | 只將P、Q滑動(dòng)觸頭下滑,V1、V2示數(shù)均變大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 通過(guò)路程長(zhǎng)的物體速度大 | |
B. | 通過(guò)相同的路程,所用時(shí)間少的物體速度大 | |
C. | 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)路程長(zhǎng)的物體速度大 | |
D. | 運(yùn)動(dòng)快的物體速度大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 在0-t1時(shí)間內(nèi),N增大,f減小 | B. | 在 0-t1時(shí)間內(nèi),N減小,f增大 | ||
C. | 在t1-t2時(shí)間內(nèi),N增大,f增大 | D. | 在t1-t2時(shí)間內(nèi),N減小,f減小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 微粒帶正電 | |
B. | 微粒的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{g}{{B{v_1}}}$ | |
C. | 微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=$\frac{{{v_1}{v_2}}}{g}$ | |
D. | 微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=$\frac{{2π{v_2}}}{g}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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