题目
题型:长宁区二模难度:来源:
(1)在第4s末,ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大?
(2)若第4s末以后,ab杆作匀速运动,则在匀速运动阶段的拉力为多大?整个过程拉力的最大值为多大?
(3)若第4s末以后,拉力的功率保持不变,ab杆能达到的最大速度为多大?
(4)在虚线框内的坐标上画出上述(2)、(3)两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线(要求画出0-6s的图线,并标出纵坐标数值).
答案
U |
R |
0.4 |
2 |
电动势:E=I(R+r)=0.5V
由E=BLv得BL=
E |
v |
0.5 |
1 |
4s末ab受的安培力:F安=BIL=0.1N
4s末的电动势为0.5V,4s末ab受到的安培力为0.1N;
(2)匀速阶段,ab受力平衡:
拉力F=μmg+F安=0.5N
加速过程达到第4s末时拉力最大,Fmax=F安+μmg+m•
△v |
△t |
匀速过程的拉力为0.5N;加速过程达4s末时拉力达最大,最大值为0.55N;
(3)若第4s末开始,拉力的功率不变,此时P=Fmax•v=0.55×1W=0.55W
设ab的最大速度为vm,此时的拉力为F",则P=F′•vm=(μmg+
B2L2vm |
R+r |
代入数据:(0.2×0.2×10+
0.52vm |
2+0.5 |
vm=1.08m/s
ab杆能达到的速度为1.08m/s;
(4)上述两种情况拉力F随时间t变化大致图线
在(2)、(3)情形中最终拉力为
F′=
P |
vm |
情形(2)中做匀速运动瞬间力达到0.51N,而情形(3)中功率不变,拉力随速度的增大逐渐减小,最后减小到0.51N.
如图所示:
核心考点
试题【如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面,导轨左端】;主要考察你对共点力的平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.力F较小时A相对于斜面静止,F增加到某一值,A相对于斜面向上滑行 |
B.力F从零开始增加时,A相对斜面就开始向上滑行 |
C.B离开挡板C时,弹簧伸长量为mgsinθ/k |
D.B离开挡板C时,弹簧为原长 |
如图所示,水平放置的两平行绝缘金属板间距为d,在上极板的中间开一小孔,使质量为m的微小带电油滴从这个小孔落到极板中,忽略空气浮力,当极板上没加电压时,由于空气阻力大小与速度大小成正比(设比例系数为k,且k>O),经过一段时间后即可观察到油滴以恒定的速率v在空气中缓慢降落.
(1)极板上加电压u时可看到油滴以恒定的速率v2缓慢上升.试求油滴所带电量q ( 用d、u、k、v1、v2等已知量表示 ).
(2)在极板上不加电压时,油滴在极板内以恒定的速率v1下降时,移动某一定值的竖直距离所需时间为t1,加了电压u后以恒定速率v2上升同一竖直距离所需时间为t2,然后又把电压撤除,使所考察的油滴又降落,并对极板内照射x射线以改变油滴的带电量,再在极板上加上同样的电压u,重复上述操作测定油滴上升的时间,即可发现(
1 |
t1 |
1 |
t2 |
(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况.