分析 (1)本題中兩根導體棒的運動情況:ab棒向cd棒運動時,兩棒和導軌構(gòu)成的回路面積變小,磁通量發(fā)生變化,于是產(chǎn)生感應(yīng)電流,由法拉第電磁感應(yīng)定律,求出棒ab產(chǎn)生的電動勢,再求出回路產(chǎn)生的電流大��;
(2)兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律可以求出棒的速度;此時電路中的總感應(yīng)電動勢為二者的差,然后結(jié)合閉合電路的歐姆定律與牛頓第二定律即可求出加速度;
(3)穩(wěn)定時二者的速度相等,由動量守恒定律即可求出共同 的速度,然后對cd棒應(yīng)用動量定理,結(jié)合通過棒的電量的表達式:q=△ΦR即可求出.
解答 解:(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律,棒PQ產(chǎn)生的電動勢為:E=BLv0
則回路產(chǎn)生的電流大小為:I=E2R=BLv02R
(2)棒ab和cd在運動過程中始終受到等大反向的安培力,系統(tǒng)的動量守恒,設(shè)ab棒的速度為35v0時cd棒的速度是v1,以向右的方向為正方向,得:
mv0=m35v0+mv1
解得v1=25v0
此時回路中的總電動勢:E′=(35v0−25v0)BL=BLv05
回路中的電流:I′=E′2R
cd棒受到的安培力:F=BI′L
所以cd棒上的加速度:a=Fm
聯(lián)立得:a=B2L2v010mR
(3)穩(wěn)定時二者速度相等,由動量守恒定律得:mv0=2mv2
設(shè)整個的過程中通過回路的電荷量為q,對cd棒由動量定理得:
mv2−0=B¯IL•t=BLq
所以:q=mv02BL
設(shè)穩(wěn)定后二者之間的距離是d′,則:q=△Φ2R=BL(d−d′)2R
聯(lián)立以上兩式得:d′=d−mv0RB2L2
答:(1)棒ab有指向棒cd的初速度v0時回路中的電流是BLv02R.
(2)當ab棒的速度變?yōu)槌跛俣葀0的35時,cd棒的加速度大小是B2L2v010mR.
(3)穩(wěn)定棒ab和棒cd之間的距離是d−mv0RB2L2.
點評 該題考查電磁感應(yīng)中的動量守恒定律,幾乎是最難的題目,應(yīng)用到E=BLv、歐姆定律、動量守恒定律等知識點的內(nèi)容,在解答的過程中一定要注意對運動過程的把握,注意動量守恒的條件與動量定理應(yīng)用的方式.
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:多選題
A. | 甲圖中物體A的加速度大 | B. | 乙圖中物體A的加速度大 | ||
C. | 甲圖中繩子的拉力小些 | D. | 乙圖中繩子的拉力小些 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 0到0.6秒時間內(nèi)激光亮點a的路程大于激光亮點b的路程 | |
B. | 0到0.6秒時間內(nèi)激光亮點a的位移小于激光亮點b的位移 | |
C. | 0到0.6秒時間內(nèi)激光亮點a的平均速度大小大于激光亮點b的平均速度大小 | |
D. | 0到0.6秒時間內(nèi)激光亮點a與激光亮點b沒有相遇過 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 隨著a、b入射角度的逐漸增加,a先發(fā)生全反射 | |
B. | 水對a的折射率比水對b的折射率小 | |
C. | 在水中的傳播速度va>vb | |
D. | 在空氣中的傳播速度va>vb | |
E. | 當a、b入射角為0°時,光線不偏折,但仍然發(fā)生折射現(xiàn)象 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 導體框bc邊兩端電壓相等 | B. | 導體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同 | ||
C. | 導體框所受安培力方向相同 | D. | 通過導體框截面的電荷量相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 表盤刻度是不均勻的,從零刻度處開始,刻度值越大處,刻度越疏 | |
B. | 紅表筆是與表內(nèi)的電源的正極相連的 | |
C. | 測電阻時,首先要把紅、黑表筆短接進行調(diào)零,然后再去測電阻 | |
D. | 為了減小誤差,應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 把兩個物體的質(zhì)量都減為原來的一半 | |
B. | 把兩個物體的距離增加為原來的2倍 | |
C. | 使一個物體的質(zhì)量減為原來的一半,兩個物體的距離增加為原來的2倍 | |
D. | 使兩個物體的質(zhì)量和兩個物體的距離都增加為原來的2倍 |
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