分析 (1)由法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律相結合,來計算感應電流的大小;
(2)由因棒切割產生感應電動勢,及電阻的功率不變,即可求解;
(3)分別求出x=0與x=2m處的安培力的大小,然后由安培力做功表達式,即可求解;
(4)依據(jù)功能關系,及動能定理可求出外力在過程中的平均功率.
解答 解:(1)金屬棒切割產生感應電動勢為:E=B0Lv=0.5×0.4×2V=0.4V,
由閉合電路歐姆定律,電路中的電流I=ER+r=0.40.15+0.05A=2A
(2)由題意可知,在x=2m處,B2=B0+kx=1.5T,
切割產生感應電動勢,E=B2Lv2,
由上可得,金屬棒在x=2m處的速度v2=0.67m/s
(3)當x=0m時F0=B0IL=0.4N,
x=2m時,F(xiàn)A=B2IL=1.2N,
金屬棒從x=0運動到x=2m過程中安培力做功的大小,W=( F0+FA)x2=1.6J
(4)由EIt=W
解得t=2s,
由動能定理:Pt−W=12mv22−12mv20,
解得:P=0.71W
答:(1)電路中的電流2A;
(2)金屬棒在x=2m處的速度0.67m/s;
(3)金屬棒從x=0運動到x=2m過程中安培力做功的大小1.6J;
(4)金屬棒從x=0運動到x=2m過程中外力的平均功率0.71W.
點評 考查法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、安培力的大小公式、做功表達式、動能定理等的規(guī)律的應用與理解,運動過程中電阻上消耗的功率不變,是本題解題的突破口.
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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A點電勢低于B點電勢 | |
B. | A、B兩點的電場強度相等 | |
C. | q1的電荷量小于q2的電荷量 | |
D. | q1在C點的電勢能大于q2在C點的電勢能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | \frac{10π}{3}\sqrt{\frac{R}{g}} | B. | \frac{5π}{3}\sqrt{\frac{R}{g}} | C. | \frac{10π}{3}\sqrt{\frac{2R}{g}} | D. | \frac{5π}{3}\sqrt{\frac{2R}{g}} |
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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:多選題
A. | 雨后的彩虹是折射的色散現(xiàn)象 | |
B. | 全息照片的拍攝利用了光的偏振現(xiàn)象 | |
C. | 在楊氏雙縫干涉實驗中,如果僅將入射光由紅光改為紫光,則條紋間距一定變小 | |
D. | 荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮是全反射的結果 | |
E. | 市場中有一種太陽鏡,安裝鏡片時它的透振方向應該沿水平方向 | |
F. | 光的衍射現(xiàn)象完全否定了光沿直線傳播的結論 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在探究物體的加速度與合力、加速度與質量的關系時,用到了等效替代的方法 | |
B. | 在研究物體運動時,把物體看作質點,用到了微元法 | |
C. | 合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想 | |
D. | 用比值法定義的物理量在物理學中占有相當大的比例,例如電場強度大小E=\frac{F}{q}、電容C=\frac{Q}{U}及加速度 a=\frac{F}{m}都是采用比值法定義的 |
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