分析 (1)勻速運(yùn)動(dòng)受力平衡,根據(jù)安培力的計(jì)算公式求解安培力大小,即可得到拉力大��;
(2)根據(jù)圖線的斜率分析加速度變化,由此分析金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況;
(3)根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,再根據(jù)速度位移關(guān)系求解位移大�。�
解答 解:(1)勻速時(shí),對(duì)金屬桿受力分析,水平方向僅受拉力F和安培力FA
由導(dǎo)體切割磁感線的規(guī)律得:E=BLv,根據(jù)I=ER和FA=ILB,得:FA=B2L2vR,
由平衡條件F=FA,根據(jù)勻速時(shí)的速度v1=1m/s可得;
F=FA=0.52×0.22×10.5N=0.02N;
(2)金屬桿在磁場外靜止出發(fā)后,受重力、支持力和恒力F作用,合力為F.根據(jù)牛頓第二定律可知金屬桿作勻加速直線運(yùn)動(dòng).
進(jìn)入磁場后根據(jù)圖線2,金屬桿做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),最終勻速.
金屬桿進(jìn)入磁場后,以向右為正,根據(jù)牛頓第二定律有:F-FA=ma,
所以有:F-B2L2vR=ma,
因進(jìn)入速度較大,可知安培力大于恒力F,所以加速度為負(fù),做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減小時(shí),加速度大小減小,加速度減小為零后,勻速運(yùn)動(dòng).
(3)金屬桿以一定初速度進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與圖線中相同速度之后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同.
根據(jù)圖線,變速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間1.9s則說明金屬桿進(jìn)入磁場的初速為0.7m/s或1.3m/s(即變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.6s-2.5s之間).
磁場外,F(xiàn)=ma,a=2m/s2
v2=2ad
得d=0.12m或d=0.42m.
答:(1)根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1=1m/s,水平恒力F的大小為0.02N.
(2)金屬桿在磁場外靜止出發(fā)后,受重力、支持力和恒力F作用,合力為F.根據(jù)牛頓第二定律可知金屬桿作勻加速直線運(yùn)動(dòng).進(jìn)入磁場后根據(jù)圖線2,金屬桿做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),最終勻速.
(3)d為0.12m或0.42m時(shí),可使得金屬桿進(jìn)入磁場后經(jīng)過t=1.9s時(shí)間變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng).
點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點(diǎn)是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問題,根據(jù)平衡條件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題,根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等列方程求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 它們所受的摩擦力FA=FB | B. | 它們的線速度vA<vB | ||
C. | 它們的運(yùn)動(dòng)周期TA<TB | D. | 它們的角速度ωA=ωB |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 16W | B. | 18W | C. | 22.5W | D. | 28W |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 第1 s末物體的速度為2m/s | |
B. | 第2s末外力做功的瞬時(shí)功率最大 | |
C. | 第1 s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量增加量之比為1:2 | |
D. | 第1 s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量之比為4:5 |
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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. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 汽油的飽和氣壓隨溫度的升高而增大 | |
B. | 液晶分子的空間排列是不穩(wěn)定的,具有各向異性 | |
C. | 液體中的布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的 | |
D. | 質(zhì)量和溫度都相同的冰和水,內(nèi)能一定相同; | |
E. | 兩個(gè)接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來,下面的鉛柱不脫落,這是因?yàn)殂U柱間只有分子引力的作用 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 增大速度快速通過橋頂 | B. | 以任何速度勻速通過橋頂都可以 | ||
C. | 以盡可能小的速度通過橋頂 | D. | 使通過橋頂?shù)南蛐募铀俣缺M可能小 |
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