分析 (1)從t=0時刻開始,磁場的磁感應強度B的倒數(shù)隨時間t的變化規(guī)律,說明回路中沒有感應電流產(chǎn)生,磁通量不變,據(jù)此列式,可知第1s內(nèi)導體棒勻速運動,從而即可求解.
(2)B保持不變后,導體棒做減速運動,由動量定理列式,結(jié)合電量與距離的關系,求解棒的質(zhì)量.
(3)根據(jù)能量守恒得到回路產(chǎn)生的焦耳熱,即為電功的大小,再求平均電功率P.
解答 解:(1)從t=0時刻開始,磁場的磁感應強度B的倒數(shù)隨時間t的變化規(guī)律;
即1B=5−t;
則0.2×1=B(1-0.2t)
即有:B0Ld=B(L-v0t)d…①
說明回路中沒有感應電流產(chǎn)生,磁通量不變,因此導體棒勻速運動,
那么在0~1s內(nèi)棒受到的安培力為零;
(2)t=1s時B=0.25T,第1s內(nèi)位移為:x=v0t=0.2m…③
從第1s末到第5s末,導體棒做減速運動,取向左為正方向,根據(jù)動量定理得:
-B¯Id•t=0-mv0…④
又¯It=q=¯EtR+r=Bd¯vtR+r=Bd(L−x)R+r=0.25×0.2×(1−0.2)0.4+0.1=0.08C…⑤
則由④得:m=Bqdv0=0.25×0.08×0.20.2kg=0.02kg
(3)0-5s內(nèi)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為:Q=12mv20=4×10-4J
電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為:QR=RR+rQ=3.2×10-4J
則電阻R上電功為:W=QR=3.2×10-4J
0-5s內(nèi)電阻R消耗的平均電功率為:P=Wt=3.2×10−45=6.4×10-5W
答:(1)第1s內(nèi),棒受到的安培力為零;
(2)棒的質(zhì)量為0.02kg;
(3)0-5s內(nèi)電阻R消耗的平均電功率為6.4×10-5W.
點評 解決本題關鍵掌握當回路中沒有感應電流產(chǎn)生時,回路總的磁通量應保持不變.運用動量定理求電量q,感應電量表達式為q=△ΦR+r都是常用的思路,要加強這方面的練習,提高解題能力.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 樹木開始倒下時,樹梢的角速度較大,易于判斷 | |
B. | 樹木開始倒下時,樹梢的線速度較大,易于判斷 | |
C. | 樹木開始倒下時,樹梢的向心加速度較小,易于判斷 | |
D. | 伐木工人的經(jīng)驗缺乏科學依據(jù) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | B物塊的最大速度為√1415m/s | |
B. | B物塊的最大速度為√23m/s | |
C. | B物塊沿斜面上升的最大位移為845m | |
D. | B物塊沿斜面上升的最大位移為745m |
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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:選擇題
A. | 若有一個粒子從OA邊射出磁場,則另一個粒子一定從OB邊射出磁場 | |
B. | 若有一個粒子從OB邊射出磁場,則另一個粒子一定從CA邊射出磁場 | |
C. | 若兩個粒子分別從A、B兩點射出磁場,則它們在磁場中運動的時間之比為2:1 | |
D. | 若兩個粒子分別從A、B兩點射出磁場,則它們在磁場中運動的軌道半徑之比為1:√3 |
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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:多選題
A. | a1a2=rR | B. | a1a2=R2r2 | C. | v1v2=rR | D. | v1v2=√Rr |
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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:多選題
A. | 滑塊向右運動過程中,滑塊機械能先增大后減小 | |
B. | 滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊的機械能先減小后增大 | |
C. | 塊最終停在距離彈簧右端v22μg-2x0處 | |
D. | 滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直減小 |
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