分析 (1)根據(jù)F與t的函數(shù)表達(dá)式,結(jié)合牛頓第二定律,及閉合電路歐姆定律,依據(jù)圖象的含義,即可求解.
(2)根據(jù)法拉第定律、歐姆定律和安培力公式,求解在金屬棒b開始運(yùn)動前經(jīng)過的時(shí)間,再由焦耳定律求解熱量.
解答 解:(1)由圖象可得到拉力F與t的大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為:F=F0+△F△t=0.4+0.1t
當(dāng)b棒勻加速運(yùn)動時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有:F-f-F安=ma
又 F安=B0IL,I=E2r=B0Lv2r,v=at
則得:F安=B20L2a2rt
聯(lián)立可解得:F=f+ma+B20L2a2rt
將據(jù)代入,可解得:a=5m/s2,f=0.2N
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),閉合電路中有恒定的感應(yīng)電流I,以b棒為研究對象,它受到的安培力逐漸增大,靜摩擦力也隨之增大,當(dāng)磁感應(yīng)度增大到b所受安培力F與最大靜摩擦力f相等時(shí)開始滑動.
感應(yīng)電動勢:E=△B△tL2=0.02V
感應(yīng)電流為:I=E2r=1A
棒b將要運(yùn)動時(shí),有:f=BtIL
可得:Bt=fIL=1T
根據(jù)Bt=B0+△B△tt=(0.1+0.5t)T,
得:t=1.8s
回路中產(chǎn)生焦耳熱為:Q=I2•2rt=12×0.02×1.8=0.036J
答:(1)勻加速運(yùn)動的加速度是5m/s2,b棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力是0.2N.
(2)在金屬棒b開始運(yùn)動前,這個(gè)裝置釋放的熱量是0.036J.
點(diǎn)評 本題考查導(dǎo)線切割磁感線的能量轉(zhuǎn)化及圖象問題,要掌握牛頓第二定律與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,注意從圖象中選取兩點(diǎn)代入公式計(jì)算,是解題的關(guān)鍵.
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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. | m=3kg | B. | m=2kg | C. | m=1.5kg | D. | m=1kg |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 79F | B. | 167F | C. | 716F | D. | 97F |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若改變了q的大小,粒子就不可能做勻速直線運(yùn)動 | |
B. | 粒子一定帶正電 | |
C. | 只將B反向,粒子就將做曲線運(yùn)動 | |
D. | 只改變粒子入射速度的大小或只改變棒運(yùn)動速度的大小,粒子都將做曲線運(yùn)動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 作用力與反作用力時(shí)刻相同 | |
B. | 作用力與反作用力作用在同一物體上 | |
C. | 作用力與反作用力的大小相等 | |
D. | 作用力與反作用力的合力為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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