分析 (1)由E-t圖象讀出t=2s時(shí)的感應(yīng)電動勢,由E=BLv分析金屬棒的運(yùn)動情況,由運(yùn)動學(xué)公式得到加速度,從而求得導(dǎo)體棒的位移,根據(jù)導(dǎo)體棒的長度求出回路中的電阻,即可由歐姆定律求解流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I2的大小.
(2)運(yùn)用牛頓第二定律求解F與x的關(guān)系式.
(3)根據(jù)導(dǎo)體棒的運(yùn)動規(guī)律求出2s末導(dǎo)體棒的速度,由功的計(jì)算公式求出F做功,根據(jù)能量守恒定律求電熱.
解答 解:(1)根據(jù)E-t圖象中的圖線是過原點(diǎn)的直線特點(diǎn),可知,E與t成正比,則得,t=2s時(shí)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=4V
因θ=45°,可知t時(shí)刻回路中導(dǎo)體棒有效切割長度 L=x
B-x圖象中圖線是雙曲線,則有:Bx=k=2×0.5=1T•m
則E=BLv=(Bx)v=v
由圖c知:E與t成正比,且有 E=2t(V)
由以上三式得:v=2t(m/s)
可知導(dǎo)體棒的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動,加速度 a=2m/s2,則2s內(nèi)位移為
x=12at2=4m
此時(shí)回路中的電阻 R=x•1?/m=4?
由歐姆定律得:
I2=ER=44A=1A
(2)導(dǎo)體棒的位移為x時(shí),由x=12at2得 t=√2xa=√x
此時(shí)棒的速度 v=2t=2√x
經(jīng)歷的時(shí)間為感應(yīng)電動勢 E=v=2√x
感應(yīng)電流為 I=\frac{E}{x•1Ω/m}=\frac{2\sqrt{x}}{x}=\frac{2}{\sqrt{x}}
再根據(jù)牛頓第二定律有:F-BIx=ma
即 F-vI=ma
代入得:F-2\sqrt{x}•\frac{2}{\sqrt{x}}=2×2
聯(lián)立解得:F=6N
(3)0-2s時(shí)間內(nèi),x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×{2}^{2}m=4m
2s末棒的速度 v=2t=4m/s
根據(jù)能量守恒得:Fx=Q+\frac{1}{2}m{v}^{2}
解得,電熱 Q=8J
答:
(1)t=2s時(shí)流過導(dǎo)體棒的電流I2的大小是1A;
(2)導(dǎo)體棒滑動過程中水平外力F與橫坐標(biāo)x的關(guān)系式是 F=6N;
(3)0-2s時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的電熱是8J.
點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵首先要正確理解兩個(gè)圖象的數(shù)學(xué)意義,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識寫出電流與時(shí)間的關(guān)系,要掌握牛頓運(yùn)動定律、閉合電路毆姆定律,安培力公式、感應(yīng)電動勢公式.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | W1=2W2 | B. | a1=3a2 | C. | P1=3P2 | D. | F=2Ff |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電阻B的電壓值較之前的電壓值瞬間不變 | |
B. | 電阻A的電壓值較之前的電壓值將瞬間減小 | |
C. | 電阻C的電流流向較之前的電流流向?qū)⑺查g改變 | |
D. | 電阻A的電流流向較之前的電流流向?qū)⑺查g改變 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為a | |
B. | 粒子的速度大小為\frac{2aBq}{m} | |
C. | 質(zhì)子打在磁場右邊界的區(qū)域長度為2\sqrt{3}a | |
D. | θ=120°時(shí),質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長,且最長時(shí)間為\frac{πm}{3Bq} |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | U1>U2 | B. | U2>U3 | C. | P3=P4 | D. | P1>P4 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | b行星的公轉(zhuǎn)周期大于18天 | |
B. | b行星在軌道上運(yùn)行的最大速度小于a行星的速度 | |
C. | 若已知b行星軌道半長軸,可求得紅矮星的密度 | |
D. | 若已知a行星的軌道半徑,可求得紅矮星的質(zhì)量 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 彈簧對木塊不做功 | B. | 彈簧對木塊做正功 | ||
C. | 桌面對木塊不做功 | D. | 桌面對木塊做正功 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | h越大,t越大,t與v0無關(guān) | B. | h越小,t越大,t與v0無關(guān) | ||
C. | v0越小,t越大,與h無關(guān) | D. | v0越大,t越大,與h無關(guān) |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com