分析 (1)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時棒做勻速直線運(yùn)動,達(dá)到穩(wěn)定速度,此時棒受力平衡,根據(jù)平衡條件與安培力大小表達(dá)式,即可求解電流;
(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,閉合電路歐姆定律相結(jié)合,從而即可求解穩(wěn)定時的速度;
(3)當(dāng)回路中的總磁通量不變時,金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)磁通量的公式列式求解.
解答 解:(1)在達(dá)到穩(wěn)定速度前,金屬棒的加速度逐漸減小,速度逐漸增大.達(dá)到穩(wěn)定速度時,加速度為零,受力平衡,則有:
mgsinθ=B0IL
代入數(shù)據(jù)解得:I=$\frac{mgsinθ}{{B}_{0}L}$=$\frac{0.5×sin37°}{1×0.5}$A=0.6A
(2)由E=B0Lv,I=$\frac{E}{R+r}$
聯(lián)立以上幾式得:v=$\frac{I(R+r)}{{B}_{0}L}$=$\frac{0.6×(4+1)}{1×0.5}$m/s=6m/s
(3)當(dāng)回路中的總磁通量不變時,金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.此時金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動,加速度為 a=gsinθ=6m/s2
設(shè)t時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則有:B0Ls=BL(s+vt+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$)
解得 B=$\frac{{B}_{0}s}{s+vt+\frac{1}{2}a{t}^{2}}$=$\frac{1×5}{5+6×1+\frac{1}{2}×6×{1}^{2}}$T=$\frac{5}{14}$T.
答:
(1)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流為0.6A;
(2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度為6m/s;
(3)t=1s時磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為$\frac{5}{14}$T.
點(diǎn)評 棒在磁場中做切割磁感線時,要知道速度會影響安培力,導(dǎo)致加速度變化,進(jìn)行動態(tài)分析這是本題解題的關(guān)鍵.
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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. | 通電后其功率先增大后減小 | |
B. | 通電后其功率先減小后增大 | |
C. | 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在t1至t2的某一值不變 | |
D. | 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在t1或t2不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{{{{({l^2}nB)}^2}}}{P}$ | B. | $\frac{{2{{(π{l^2}nB)}^2}}}{P}$ | C. | $\frac{{{{({l^2}nB)}^2}}}{2P}$ | D. | 以上答案都不對 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 磁感強(qiáng)度的方向,就是通電直導(dǎo)線在磁場中的受力方向 | |
B. | 磁感強(qiáng)度大的地方,通電導(dǎo)線所受的力也一定大 | |
C. | 磁感線密處磁場強(qiáng),磁感線疏處磁場弱 | |
D. | 通電導(dǎo)線在某處所受磁場力為零,則該處的磁感強(qiáng)度一定為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | U1不變,U2變大 | B. | L1變亮,L2變暗 | ||
C. | L1變暗,L2變亮 | D. | 原線圈中的電流變大 |
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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:多選題
A. | 演員上升的高度h=5m | B. | 演員上升的高度h=6m | ||
C. | 演員重力對其做的功W=3600J | D. | 演員的速度變化量是9m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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