分析 (1)根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律和牛頓第二定律推導(dǎo)出F-t的關(guān)系式,根據(jù)圖線(xiàn)的數(shù)據(jù)求解;
(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解在2s末金屬棒ab的速率和發(fā)生的位移,由動(dòng)能定律求解產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)①根據(jù)受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況.
②當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時(shí),根據(jù)共點(diǎn)力的平衡、安培力的計(jì)算公式和歐姆定律得到時(shí)間t1的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)求解.
解答 解:(1)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,金屬棒ab的速率v=at,
此時(shí),回路中的感應(yīng)電流為I=ER=BLvR,
對(duì)金屬棒ab,由牛頓第二定律得:F-BIL-m1g=m1a,
由以上各式整理得:F=m1a+m1g+B2L2Rat,
在圖線(xiàn)上取兩點(diǎn):t1=0,F(xiàn)1=11N; t2=2s,F(xiàn)2=14.6s
代入上式得a=1m/s2,B=1.2T;
(2)在2s末金屬棒ab的速率vt=at′=2m/s,
所發(fā)生的位移s=12at′2=2m,
由動(dòng)能定律得WF-m1gs-W安=12m1v2t,
又Q=W安,
聯(lián)立以上方程,解得Q=18J;
(3)①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)cd棒所受重力與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí),速度達(dá)到最大;然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),最后停止運(yùn)動(dòng).
②當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時(shí),有m2g=μFN,
又FN=F安,F(xiàn)安=BIL,
根據(jù)歐姆定律可得:I=EmR=BLvmR,而 vm=at1
整理得{t_1}=\frac{{{m_2}gR}}{{μ{B^2}{L^2}a}}=\frac{0.27×10×1.8}{{0.75×{{1.2}^2}×{{1.5}^2}×1}}s=2s;
③fcd隨時(shí)間變化的圖象如圖(c)所示.
答:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為1.2T,ab棒加速度大小為1m/s2;
(2)已知在2s內(nèi)外力F做功40J,這一過(guò)程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱為18J;
(3)①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)cd棒所受重力與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí),速度達(dá)到最大;然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),最后停止運(yùn)動(dòng).
②cd棒達(dá)到最大速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為2s;
③在圖(c)中畫(huà)出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖象見(jiàn)解析圖.
點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快 | |
B. | 擴(kuò)散現(xiàn)象是不同的物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)方,是在外界作用下引起的 | |
C. | 擴(kuò)散現(xiàn)象是由于物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 | |
D. | 擴(kuò)散現(xiàn)象只能在液體中發(fā)生 | |
E. | 擴(kuò)散現(xiàn)象不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 2 m | B. | 4 m | C. | 6 m | D. | 8 m |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 力是可以能離開(kāi)施力物體和受力物體而獨(dú)立存在的 | |
B. | 力不可以離開(kāi)物體而獨(dú)立存在 | |
C. | 受力物體同時(shí)不一定是施力物體 | |
D. | 馬拉車(chē)前進(jìn),馬對(duì)車(chē)有拉力,但車(chē)對(duì)馬沒(méi)有拉力 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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