分析 (1)線框進入磁場后做勻速運動,根據(jù)平衡條件即可求得線框的速度;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可求得平均電動勢,再根據(jù)歐姆定律求解電流,由電流的定義式可求得電量;
(2)對全程進行分析,根據(jù)功能關(guān)系即可求得產(chǎn)生的焦耳熱.
解答 解:(1)線框進入磁場后做勻速運動,則由平衡條件可得:
mgsinθ=BIL
電動勢E=BLv
感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}$
安培力F=BIL
聯(lián)立可得:mgsinθ=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
解得:v=$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$;
在線框進入磁場過程中,產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B{L}^{2}}{△t}$
感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}$
電量q=It=$\frac{B{L}^{2}}{R}$
(2)對全過程分析可知,線框減小的重力勢能轉(zhuǎn)化線框的動能、因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和焦耳熱,
則由功能關(guān)系可知:
mg(L+2.5)sinθ-μmg2.5Lcosθ-Q-$\frac{1}{2}$mv2=0
解得:Q=3.5mgLsinθ-2.5μmgLcosθ-$\frac{1}{2}$mv2.
答:1)若cd邊進入磁場后線框恰好做勻速直線運動,則線框做勻速直線運動的速度為$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$;
從線框進入磁場到cd邊剛好達到CD位置,穿過線圈橫截面的電荷量為$\frac{B{L}^{2}}{R}$;
(2)若線框cd邊到達PQ位置時速度為v,則線框經(jīng)過 磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為3.5mgLsinθ-2.5μmgLcosθ-$\frac{1}{2}$mv2.
點評 本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律與電路和能量結(jié)合問題的分析,要注意明確分析物理過程,掌握平衡條件的應(yīng)用,同時注意明確功能關(guān)系,要注意本題中產(chǎn)生的熱量包括摩擦生熱和產(chǎn)生的焦耳熱.
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. | t=5s時甲追上了乙 | |
B. | t=20s時甲的加速度反向 | |
C. | 在前22s內(nèi),甲的加速度最大為6m/s2 | |
D. | 在前22s內(nèi),t=10s時甲追上乙 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 金屬桿ab做勻加速直線運動 | |
B. | 金屬桿ab運動過程中回路中有順時針方向的電流 | |
C. | 金屬桿ab所受到的F安先不斷增大,后保持不變 | |
D. | 金屬桿ab克服安培力做功的功率與時間的平方成正比 |
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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. | 兩種情況下感應(yīng)電流方向都是從d指向c | |
B. | 兩種情況下拉力做功之比$\frac{{W}_{1}}{{W}_{2}}$=$\frac{1}{4}$ | |
C. | 兩種情況下拉力的功率之比$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{1}{2}$ | |
D. | 兩種情況下線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{1}{2}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 受到的安培力方向水平向右 | |
B. | 下滑位移大小為$\frac{qR}{BL}$ | |
C. | 運動的加速度大小為gsinθ | |
D. | 產(chǎn)生的焦耳熱為金屬棒重力勢能的減小量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 傳送帶被卡住前,物塊受到的滑動摩擦力方向水平向左 | |
B. | 傳送帶被卡住前,物塊受到的滑動摩擦力方向水平向右 | |
C. | 傳送帶被卡住后,物塊受到的滑動摩擦力方向水平向右 | |
D. | 傳送帶被卡住后,物塊受到的滑動摩擦力方向水平向左 |
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