分析 (1)根據(jù)E=BLv、v=at和歐姆定律,得到感應(yīng)電流的表達(dá)式,即可分析.
(2)根據(jù)電量公式q=It,由于電流均勻增大,I要用電流的平均值求.根據(jù)能量守恒定律求導(dǎo)軌機(jī)械能的變化量△E.
(3)分三種情況:a≥gsinθ-μgcosθ、a≤gsinθ-μgcosθ、gsinθ-gcosθ<a<gsinθ-μgcosθ進(jìn)行討論分析.
解答 解:(1)PQ中的電流為:I=BLv2R=BLat2R
因?yàn)?\frac{BLa}{2R}$是常數(shù),所以I∝t,即電流隨時(shí)間均勻增大.
當(dāng)PQ受到的安培力大于mgcosθ時(shí),PQ會離開斜面,電路不再閉合,回路中會短時(shí)無電流.
FA=BIL=B2L2atm2R=mgcosθ
即:tm=\frac{2mgRcosθ}{{B}^{2}{L}^{2}a}
(2)棒PQ橫截面內(nèi)通過的電量為:q=Itm=\frac{1}{2}•\frac{BLa{t}_{m}}{2R}tm=\frac{BLa{t}_{m}^{2}}{4R}=\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rco{s}^{2}θ}{{B}^{3}{L}^{3}a}
導(dǎo)軌機(jī)械能的變化量為:E=\frac{1}{2}mv2-mgh=\frac{1}{2}matm2(a-gsinθ)=\frac{2{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}co{s}^{2}θ}{{B}^{4}{L}^{4}a}(a-gsinθ)
(3)①若a≥gsinθ-μgcosθ,則F始終向下,且隨時(shí)間均勻增大;
②若 a≤gsinθ-μgcosθ,則F始終向上,且隨時(shí)間均勻減小(tm時(shí)F仍向上或?yàn)榱悖?br />③若gsinθ-μgcosθ<a<gsinθ+μgcosθ,則F先向上逐漸減小,后向下逐漸增大.F隨時(shí)間t變化的可能關(guān)系圖如圖所示.
答:
(1)證明見上.
(2)棒PQ橫截面內(nèi)通過的電量q為\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rco{s}^{2}θ}{{B}^{3}{L}^{3}a},導(dǎo)軌機(jī)械能的變化量△E為\frac{2{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}co{s}^{2}θ}{{B}^{4}{L}^{4}a}(a-gsinθ).
(3)①若a≥gsinθ-μgcosθ,則F始終向下,且隨時(shí)間均勻增大;
②若 a≤gsinθ-μgcosθ,則F始終向上,且隨時(shí)間均勻減�。╰m時(shí)F仍向上或?yàn)榱悖?br />③若a先小于gsinθ-μgcosθ,后大于gsinθ-μgcosθ,則F先向上逐漸減小,后向下逐漸增大.F隨時(shí)間t變化的可能關(guān)系圖如圖所示.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要正確分析導(dǎo)軌的運(yùn)動情況,來確定其受力情況,運(yùn)用牛頓第二定律、能量守恒定律等力學(xué)規(guī)律研究.
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:多選題
A. | 落地時(shí)間縮短為0.5t | B. | 射程減小為0.5 s | ||
C. | 落地時(shí)間仍為t | D. | 射程仍為s |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 5m/s | B. | 10m/s | C. | 12.5m/s | D. | 15m/s |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | \frac{2}{3}mg | B. | mg | C. | \frac{4}{3}mg | D. | \frac{3}{2}mg |
查看答案和解析>>
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. | 線圈中電動勢的有效值為\frac{\sqrt{2}}{2}NBL2ω | |
B. | 線圈中電動勢的最大值為\frac{1}{2}NBL2ω | |
C. | 在轉(zhuǎn)動一圈的過程中,線圈中有一半時(shí)間沒有電流 | |
D. | 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖中所處的位置時(shí),穿過線圈的磁通量為\frac{1}{2}NBL2 |
查看答案和解析>>
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. | 4:3 | B. | 3:4 | C. | 3:5 | D. | 5:8 |
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