分析 (1)根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=Bdv求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式,可知棒中產(chǎn)生正弦式電流,根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em,求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值,再由歐姆定律求出電流的有效值,由歐姆定律求出R電壓的有效值,即為電壓表的示數(shù).
(2)由焦耳定律求電阻R產(chǎn)生的熱量.
(3)根據(jù)動(dòng)能定理研究從t=0到t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)間內(nèi)外力F所做的功.其中克服安培力做功大小等于電路中產(chǎn)生的熱量.
解答 解:(1)從t=0開始運(yùn)動(dòng),棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
e=BLv=BLvmsinωt,是正弦式交變電流
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為:Em=BLvm
其有效值為:E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em
感應(yīng)電流的有效值:I=$\frac{E}{R+r}$
電壓表的示數(shù)等于R兩端電壓的有效值,為 U=IR=$\frac{\sqrt{2}BLR{v}_{m}}{R+r}$
(2)從t=0到t=$\frac{π}{ω}$時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt
解得:Q=$\frac{π{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}^{2}R}{ω(R+r)^{2}}$;
(3)從t=0到t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)間內(nèi),根據(jù)動(dòng)能定理得:W=$\frac{1}{2}$mvm2+I2(R+r)t
聯(lián)立得:外力F所做的功 W=$\frac{1}{2}$mvm2+$\frac{π{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}^{2}}{4ω(R+r)}$;
答:
(1)電壓表的示數(shù)為 $\frac{\sqrt{2}BLR{v}_{m}}{R+r}$.
(2)從t=0到t=$\frac{π}{ω}$時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為$\frac{π{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}^{2}R}{ω(R+r)^{2}}$;
(3)從t=0到t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)間內(nèi),外力F所做的功為$\frac{1}{2}$mvm2+$\frac{π{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}^{2}}{4ω(R+r)}$.
點(diǎn)評(píng) 本題是產(chǎn)生正弦式電流的一種方式,要能夠把電磁感應(yīng)和動(dòng)能定理結(jié)合解決問題.知道正弦交變電流產(chǎn)生熱量的求解方式
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | “加速度變化率”的單位是m/s2 | |
B. | 加速度變化率為0的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) | |
C. | 在2s內(nèi)汽車的速度可能一直在減小 | |
D. | 若汽車在t=0時(shí)刻的速度為3m/s,則2s末汽車的速度大小為6m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 交流電壓表的示數(shù)為220V | |
B. | 電路中的電流方向每秒鐘改變100次 | |
C. | 交流電壓表的指針會(huì)左右偏轉(zhuǎn) | |
D. | 發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 放射性元素的半衰期是針對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 | |
B. | α、β、γ射線比較,α射線的電離作用最弱 | |
C. | 光的波長(zhǎng)越短,光子的能量越大,光的粒子性越明顯 | |
D. | 原子的全部正電荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A、B兩點(diǎn)間的距離為$\frac{h}{2}$ | B. | A、B兩點(diǎn)間的距離為$\frac{h}{3}$ | ||
C. | C、D兩點(diǎn)間的距離為2h | D. | C、D兩點(diǎn)間的距離為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$h |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物塊B一直處于靜止?fàn)顟B(tài) | |
B. | 小球A從圖示位置運(yùn)動(dòng)到水平軸正下方的過程中機(jī)械能守恒 | |
C. | 小球A運(yùn)動(dòng)到水平軸正下方時(shí)的速度等于$\sqrt{gL}$ | |
D. | 小球A從圖示位置運(yùn)動(dòng)到水平軸正下方的過程中,小球A與物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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