分析 (1)導(dǎo)軌足夠長,當(dāng)加速度為零時速度最大,此時外力等于安培力,由平衡條件求最大速度.
(2)由由E=BLv求出感應(yīng)電動勢,由歐姆定律求解電流,得到安培力,再由牛頓第二定律求出加速度;
(3)根據(jù)能量守恒定律求電阻產(chǎn)生的熱量Q.
解答 解:(1)導(dǎo)軌足夠長,當(dāng)加速度為零時速度最大,此時外力等于安培力,則有:
F=F安;
又 F安=BId,I=$\frac{Bd{v}_{m}}{R}$
聯(lián)立解得最大速度為:vm=$\frac{FR}{{B}^{2}9cqhn2a^{2}}$=$\frac{0.2×4}{0.{8}^{2}×0.{5}^{2}}$m/s=5m/s
(2)當(dāng)ab桿的速度達(dá)到v′=2m/s時,ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=Bdv′=0.8×0.5×2V=0.8V
由歐姆定律得電流為:I′=$\frac{E}{R}$=0.2A
棒受到的安培力大小為:FA=BI′d=0.8×0.2×0.5N=0.08N
由牛頓第二定律可得:a=$\frac{F-{F}_{安}}{m}$=$\frac{0.2-0.08}{0.1}$=1.2m/s2
(3)在恒力作用下桿向右運動了s=10m后達(dá)到最大速度時,根據(jù)能量守恒定律得:
Fs=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$+Q
則得:Q=0.75J
答:(1)ab桿可達(dá)到的最大速度是5m/s;
(2)當(dāng)ab桿的速度v′=2m/s時,桿的加速度是1.2m/s2;
(3)在恒力作用下桿向右運動了s=10m后達(dá)到最大速度,在這個過程中電阻產(chǎn)生的熱量Q是0.75J.
點評 本題考查了牛頓第二定律、安培力公式、牛頓第二定律,分析清楚金屬棒的運動過程,熟練推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系,即可正確解題.
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. | U變小,E不變 | B. | E變大,EP變大? | C. | U變小,EP變小 | D. | U不變,EP不變? |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 加速度方向與速度方向相反,而速度在減小 | |
B. | 加速度方向與速度方向相同,而速度在減小 | |
C. | 加速度方向與速度方向相同,而速度在增大 | |
D. | 加速度方向與速度方向相反,而速度在增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 此船不可能渡過此河 | B. | 此船可能垂直到達(dá)正對岸 | ||
C. | 此船過河的最短時間為6 s | D. | 此船的合速度可能為8 m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 質(zhì)點是實際上存在的 | |
B. | 因為質(zhì)點沒有大小,所以與幾何中的點是一樣的 | |
C. | 凡是小的物體,皆可以看成質(zhì)點;凡是大的物體,皆不能看成質(zhì)點 | |
D. | 如果物體的形狀和大小對于所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,可把物體看成質(zhì)點 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 5 N | B. | 4 N | C. | 3 N | D. | 33 N |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 當(dāng)R1=R/2時,R1上的電壓為U/2 | B. | 當(dāng)R1→∞時,R1上的電壓為U/2 | ||
C. | 當(dāng)R1→0時,R1的上電壓為U/2 | D. | 無論R1為多少,R1上的電壓都為U/2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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