分析 (1)a棒從h0高處釋放后在彎曲導(dǎo)軌上滑動時機(jī)械能守恒求得速度,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求得電動勢,在求出安培力.
(2)流過電阻R的電量q=¯I△t,¯I是感應(yīng)電流的平均值,¯I可根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得到.
(3)由于a棒從高度大于h0處釋放,因此當(dāng)a棒進(jìn)入磁場I后,b棒開始向左運(yùn)動.由于每時每刻流過兩棒的電流強(qiáng)度大小相等,兩磁場的磁感強(qiáng)度大小也相等,所以兩棒在各自磁場中都做變加速運(yùn)動,且每時每刻兩棒的加速度大小均相同.
解答 解:(1)根據(jù)左手定則判斷知b棒向左運(yùn)動.
a棒從h0高處釋放后在彎曲導(dǎo)軌上滑動時機(jī)械能守恒,有
mgh0=12mv2
得 v=√2gh0
a棒剛進(jìn)入磁場I時 E=BLv
此時感應(yīng)電流大小 I=E2R
此時b棒受到的安培力大小 F=BIL
依題意,有 F=Kmg
聯(lián)立可得 h0=2K2m2gR2B4L4
(2)由于a棒從小于進(jìn)入h0釋放,因此b棒在兩棒相碰前將保持靜止.
流過電阻R的電量 q=¯I△t
又¯I=¯ER總,¯E=\frac{△Φ}{△t}=\frac{B△S}{△t}=\frac{BLd}{△t}
所以在a棒穿過磁場I的過程中,通過電阻R的電量
q=\frac{BLd}{2R}
(3)由于a棒從高度大于h0處釋放,因此當(dāng)a棒進(jìn)入磁場I后,b棒開始向左運(yùn)動.由于每時每刻流過兩棒的電流強(qiáng)度大小相等,兩磁場的磁感強(qiáng)度大小也相等,所以兩棒在各自磁場中都做變加速運(yùn)動,且每時每刻兩棒的加速度大小均相同,所以當(dāng)a棒在t1時間內(nèi)速度改變 ({v}_{1}-\frac{2}{3}{v}_{1})=\frac{1}{3}{v}_{1}時,b棒速度大小也相應(yīng)改變了\frac{1}{3}{v}_{1},即此時b棒速度大小為\frac{1}{3}{v}_{1}.
兩棒的速度大小隨時間的變化圖象大致如右圖所示:
通過圖象分析可知,在t1時間內(nèi),兩棒運(yùn)動距離之和為v1t1,所以在t1時間內(nèi)b棒向左運(yùn)動的距離為△S=(v1t1-d),距離磁場Ⅱ左邊界距離為
△L=\fracpcxmcuk{2}-△S=\fracmwk34px{2}-(v1t1-d)=\frac{3d}{2}-v1t1
答:(1)b 棒的運(yùn)動方向向左,h0為\frac{2{K}^{2}{m}^{2}g{R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}.
(2)在a棒穿過磁場I的過程中,通過電阻R的電量為\frac{BLd}{2R}.
(3)畫出t1時間內(nèi)兩棒的速度大小隨時間的變化圖象如圖,此時b棒的位置距離磁場Ⅱ左邊界距離為\frac{3d}{2}-v1t1.
點評 本題是雙桿問題,一要正確分析兩棒的運(yùn)動情況,把握兩棒之間的關(guān)系,如感應(yīng)電流關(guān)系、安培力關(guān)系等;二要能根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律求出感應(yīng)電量,q=n\frac{△Φ}{{R}_{總}}是常用的結(jié)論,要在會推導(dǎo)的基礎(chǔ)上記�。�
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 8:1 | B. | 1:8 | C. | 2:1 | D. | 1:2 |
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 第1s內(nèi)與第5s內(nèi)的速度方向相反 | B. | 第1s的加速度大于第5s的加速度 | ||
C. | 第I段與第III段的平均速度相等 | D. | 第I段與第III段的位移之比為1:2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲打乙的力大于乙對甲的作用力,判決甲付乙的醫(yī)藥費(fèi) | |
B. | 甲打乙的力等于乙對甲的作用力,但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力,所以乙受傷而甲未受傷,且從主觀上說甲主動打乙,故判決甲支付乙的醫(yī)藥費(fèi) | |
C. | 由于是甲用拳打乙的胸,所以甲對乙的力遠(yuǎn)大于乙胸對甲拳的作用力,故判決甲付乙的醫(yī)藥費(fèi) | |
D. | 甲對乙的力在先,乙對甲的力在后,所以判決甲給乙付醫(yī)藥費(fèi) |
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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. | vb=\frac{a}va | B. | vb=\sqrt{\frac{a}}va | C. | vb=\frac{a}va | D. | vb=\sqrt{\frac{a}}va |
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