例4. 如圖4所示.邊長為L=2m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細相同的同種材料制成.每米長電阻為R0=1/m.以導(dǎo)線框兩條對角線交點O為圓心.半徑r=0.5m的勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度為B=0.5T.方向垂直紙面向里且垂直于導(dǎo)線框所在平面.金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好且與對角線AC平行放置于導(dǎo)線框上.若棒以v=4m/s的速度沿垂直于AC方向向右勻速運動.當運動至AC位置時.求(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字): 圖4 (1)棒MN上通過的電流強度大小和方向, (2)棒MN所受安培力的大小和方向. 解析:(1)棒MN運動至AC位置時.棒上感應(yīng)電動勢為 線路總電阻. MN棒上的電流 將數(shù)值代入上述式子可得: I=0.41A.電流方向:N→M (2)棒MN所受的安培力: 方向垂直AC向左. 說明:要特別注意公式E=BLv中的L為切割磁感線的有效長度.即在磁場中與速度方向垂直的導(dǎo)線長度. [模型要點] (1)力電角度:與“導(dǎo)體單棒 組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化→導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流→導(dǎo)體棒受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動勢變化→--.循環(huán)結(jié)束時加速度等于零.導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定運動狀態(tài). (2)電學(xué)角度:判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體→利用或求感應(yīng)電動勢的大小→利用右手定則或楞次定律判斷電流方向→分析電路結(jié)構(gòu)→畫等效電路圖. (3)力能角度:電磁感應(yīng)現(xiàn)象中.當外力克服安培力做功時.就有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,當安培力做正功時.就有電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. [誤區(qū)點撥] 正確應(yīng)答導(dǎo)體棒相關(guān)量最大.最小等極值問題的關(guān)鍵是從力電角度分析導(dǎo)體單棒運動過程,而對于處理空間距離時很多同學(xué)總想到動能定律.但對于導(dǎo)體單棒問題我們還可以更多的考慮動量定理.所以解答導(dǎo)體單棒問題一般是抓住力是改變物體運動狀態(tài)的原因.通過分析受力.結(jié)合運動過程.知道加速度和速度的關(guān)系.結(jié)合動量定理.能量守恒就能解決. [模型演練]1. 如圖5所示.足夠長金屬導(dǎo)軌MN和PQ與R相連.平行地放在水平桌面上.質(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運動.導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計.導(dǎo)軌寬度為L.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿ab一個瞬時沖量I0.使ab桿向右滑行. 圖5 (1)回路最大電流是多少? (2)當滑行過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時.桿ab的加速度多大? (3)桿ab從開始運動到停下共滑行了多少距離? 答案:(1)由動量定理得 由題可知金屬桿作減速運動.剛開始有最大速度時有最大.所以回路最大電流: (2)設(shè)此時桿的速度為v.由動能定理有: 而Q= 解之 由牛頓第二定律及閉合電路歐姆定律 得 (3)對全過程應(yīng)用動量定理有: 而所以有 又 其中x為桿滑行的距離所以有. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

2004年6月,聯(lián)合國第58次大會通過決議,確定2005年為“世界物理年”。

(此大題其它小題不屬于本學(xué)科)

31.下圖是2005年“世界物理年”的徽標。觀察這個徽標,提出一個問題;并寫在下面的橫線上。(例:為什么把2005年確定為世界物理年?)

   __________________________________________________________

33.“世界物理年”決議的作出與愛因斯坦的相對論時空觀有關(guān)。根據(jù)愛因斯坦的理論,一把米尺,在它與觀察者有不同相對速度情況下,米尺長度是不同的,它們之間的關(guān)系見下圖。由此可知,當米尺和觀察者的相對速度達到0.8c(c為光速)時,米尺長度大約是______________米。在日常生活中,我們無法察覺到米尺長度變化的現(xiàn)象,是因為觀察者相對于米尺的運動速度________________。

34.愛因斯坦是歷史上繼牛頓之后最偉大的科學(xué)家之一。他在1905年發(fā)表的五篇論文涉及到了分子動理論、相對論和量子理論,為日后的諸多技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)于愛因斯坦孜孜不倦地探索科學(xué)的動機,以下組合是最為可能的是(      )

①財富 ②名聲 ③好奇心 ④科學(xué)的美 ⑤研制原子彈 ⑥創(chuàng)造神話

A.①②         B.③④      

C.①⑥           D.②⑤

35.為紀念“世界物理年”,各國聯(lián)合舉辦了全球性的“物理照耀世界”光束傳遞活動。4月19日19:00,中國區(qū)的光束傳遞活動正式開始,下圖描繪了傳遞路線及終了時間。從圖中可知:中國區(qū)光束傳遞活動的首站是____________。光信號在每個城市平均停留的時間最接近(   )。

A.1分鐘                  B.3分鐘         

C.5分鐘                  D.7分鐘

36.“物理照耀世界”光束傳遞中國區(qū)的活動受到了全國主流新聞媒體的廣泛關(guān)注,吸引了十萬學(xué)子踴躍參加,這有助于“讓物理走進大眾,讓世界擁抱物理!毕卤磉x自《中國公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查報告》。

    類別

基本科學(xué)觀點

正確率

錯誤率

不知道

第一類

熱氣流上升,冷氣流下降(對)

59.3

6.4

33.8

月亮本身不會發(fā)光(對)

65.3

11.6

22.6

光速比聲速快(對)

74. 4

2.4

22.8

第二類

所有的輻射都是人為造成的(錯)

46.0

9.9

 

43.6

地心非常熱(對)

39.0

9.3

51.2

第三類

激光因會聚聲波而產(chǎn)生(錯)

15.8

8.9

74.5

發(fā)射火箭等空間探索活動影響氣候(錯)

20.1

25.7

53.6

電子比原子。▽Γ

24.2

14.1

61.1

由表可知_______________。

    ①公眾對不同類別的基本科學(xué)觀點的正確理解差異很大

②被調(diào)查者的年齡越大,對基本科學(xué)觀點的理解情況越好

③第一類屬于日常,傳統(tǒng)的科學(xué)觀點,大部分公眾都能理解

④第二類科學(xué)觀點和現(xiàn)代高科技相關(guān),公眾的理解情況較好

37.由上題的表格可以看出,目前公眾在理解基本科學(xué)觀點方面存在的主要問題是:__________________________________________________。

 

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