题目
题型:徐汇区二模难度:来源:
(1)当R=0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)求金属杆的质量m和阻值r;
(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm;
(4)当R=4Ω时,求随着杆a b下滑回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对杆做的功W.
答案
E=BLv=0.5×2×2V=2V
由右手定则判断可知杆中电流方向从b→a
(2)设杆运动的最大速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv
由闭合电路的欧姆定律得:I=
E |
R+r |
杆达到最大速度时满足 mgsinθ-BIL=0
联立解得:v=
mgsinθ |
B2L2 |
mgsinθ |
B2L2 |
由图象可知:斜率为k=
4-2 |
2 |
得到:
mgsinθ |
B2L2 |
mgsinθ |
B2L2 |
解得:m=0.2kg,r=2Ω
(3)金属杆匀速下滑时电流恒定,则有 mgsinθ-BIL=0
得 I=
mgsinθ |
BL |
电阻箱消耗电功率的最大值Pm=I2Rm=4W
(4)由题意:E=BLv,P=
E2 |
R+r |
得 P=
B2L2v2 |
R+r |
瞬时电功率增大量△P=
B2L2
| ||
R+r |
B2L2
| ||
R+r |
由动能定理得
W=
1 |
2 |
v | 22 |
1 |
2 |
v | 21 |
比较上两式得 W=
m(R+r) |
2B2L2 |
代入解得 W=0.6J
答:(1)当R=0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小2V,杆中电流方向从b→a.
(2)金属杆的质量m为0.2kg,阻值r是2Ω;
(3)金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm是4W.
(4)当R=4Ω时,随着杆a b下滑回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对杆做的功W是0.6J.
核心考点
试题【如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直】;主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)试确定电场强度的方向.
(2)若粒子过C点时速度方向与水平方向夹角为60°,试求从A点到C点过程中电场力做功.
(3)若已知电场强度为E,AB两点连线与电场线夹角为60°,求粒子从A点到B点的运动时间.
A. | B. | C. | D. |
(1)若滑块A与B发生完全非弹性碰撞,求A、B碰撞过程中损失的机械能;
(2)若滑块A、B构成的系统在碰撞过程中没有机械能损失,试讨论K在不同取值范围时滑块A克服摩擦力所做的功.
L |
10 |
H |
3 |
(1)滑轮受到的阻力大小;
(2)若参赛者不依靠外界帮助要到达召点,则参赛者在A点处抓住挂钩时至少应该具有的初动能;
(3)某次比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点松开挂钩并落到与钢丝绳最低点水平相距为4a、宽度为a、厚度不计的海绵垫子上.若参赛者由A点静止滑下,会落在海绵垫子左侧的水中.为了能落到海绵垫子上,参赛者在A点抓住挂钩时应具有初动能的范围.
(1)求选手放开绳子时的速度大小;
(2)选手放开绳子后继续运动到最高点时,刚好可以站到水平传送带A点,传送带始终以v1=3m/s的速度匀速向左运动,传送带的另一端B点就是终点,且sAB=3.75m.若选手在传送带上不提供动力自由滑行,受到的摩擦阻力为自身重力的0.2倍,通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B,并求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q.
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