分析 (1)由法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律和安培力的計算公式推導出安培力表達式,已知加速度,根據(jù)牛頓第二定律可得到F與t的關系式;
(2)當F=3N時,代入上式表達式,可得到時間t,由運動學公式求出速度v,電路消耗的電功率P與克服安培力做功的功率.由牛頓第二定律求出安培力,即可解出電路消耗的電功率P;
(3)根據(jù)安培力的表達式求解時間T,根據(jù)受力情況確定運動情況.
解答 解:(1)由E=BLv、I=ER、FA=BIL得安培力為:FA=B2L2vR,
由牛頓第二定律得:F-B2L2vR=ma,
又v=at
得:F=0.1t+1 (N);
(2)當F=3N時,t=20s,v=at=20m/s
由F-FA=ma得:FA=F-ma
電功率為:P=(F-ma )v=40W;
(3)根據(jù)F=0.1t+1可得:5=0.1T+1,所以T=40s.
40s前,金屬棒以加速度a=1m/s2做勻加速直線運動;
40s后,金屬棒做加速度逐漸減小、速度逐漸增大的變加速直線運動,直到速度達到
vm=50 m/s時,金屬棒的加速度減小到0,金屬棒做勻速直線運動.
答:(1)力F隨時間t的變化關系為F=0.1t+1 (N).
(2)F=3N時,電路消耗的電功率為40W.
(3)時間為40s;金屬棒線做勻加速直線運動,后做加速度逐漸減小、速度逐漸增大的變加速直線運動,最后做勻速直線運動.
點評 對于電磁感應問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點是分析安培力作用下物體的平衡問題;另一條是能量,分析電磁感應現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化是關鍵.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 光具有波粒二象性.電子沒有波動性 | |
B. | 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應是94Be+42He→126C+10n | |
C. | 發(fā)生α衰變時,新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了2 | |
D. | 用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 木工離他340m | |
B. | 木工離他680m | |
C. | 他聽到第一次聲音時,看到木工第一次擊在釘子上 | |
D. | 他聽到第一次聲音時,看到木工第四次擊在釘子上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | v=√2Bqr2m | B. | v=Bqrm | C. | v=√2Bqrm | D. | v=(2+√2)Bqrm |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 線框通過區(qū)域I和區(qū)域II時的速度大小之比為1:√3 | |
B. | 區(qū)域I與區(qū)域II內(nèi)磁場的磁感應強度大小之比√3:1 | |
C. | 線框通過區(qū)域I和區(qū)域II過程產(chǎn)生的熱量相等 | |
D. | 線框右邊通過區(qū)域I和區(qū)域II過程通過線框某一橫截面積的電荷量相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | t1時刻到達最高點 | |
B. | t2時刻速度方向改變 | |
C. | t3時刻已浮出水面 | |
D. | t1-t3時刻內(nèi)圖象與t軸圍成的面積表示入水深度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 當傳送帶向上勻速運行時,物體克服重力和摩擦力做功 | |
B. | 當傳送帶向上勻減速運行時,摩擦力對物體一定做正功 | |
C. | 當傳送帶向上勻加速運行時,摩擦力對物體做正功 | |
D. | 不論傳送帶向什么方向運行,摩擦力對物體都做負功 |
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