题目
题型:不详难度:来源:
(1)请定性说明:导体棒MN在达到匀速运动前,速度和加速度是如何变化的;到达匀速运动时MN受到的哪些力合力为零;并在图乙中定性画出棒从静止至匀速的过程中所受的安培力大小随时间变化的图象(不需说明理由及计算达至匀速的时间).
(2)若已知重物下降高度h=2m时,导体棒恰好开始做匀速运动,在此过程中ac边产生的焦耳热Q=3J,求导体棒MN的电阻值r.
答案
(1)导体棒MN在达到匀速运动前是一个动态变化的过程,它受到悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三个力作用,其中的安培力随受到的增大而增大,故合速度的增大而减小,棒的加速度就随速度的增大而减小.在达到稳定速度前,导体棒的加速度逐渐减少,速度逐渐增大,做加速度减小的加速运动.当MN棒匀速运动时,悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三力合力为零.F=mg-μmg=5N
(2)导体棒MN匀速运动时,感应电动势 E=BLv
所以感应电流:I=
E |
R |
BLv |
R |
匀速运动时受力平衡:mg=BIL+μmg
代入数值联立上式解得:v=
mg(1-μ)R |
B2L2 |
根据能量守恒得:mgh=μmgh+Q总+
1 |
2 |
即:Q总=mgh(1-μ)-mv2=1×10×2×0.5-1×12(J)=9J
∵Q=I2Rt,
而串联电路中电流相等
∴
r |
R |
Q总-Q |
Q总 |
解得:r=
Q总-Q |
Q总 |
9-3 |
9 |
答:(1)当MN棒匀速运动时,悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三力合力为零;在达到稳定速度前,导体棒的加速度逐渐减少,速度逐渐增大.
(2)导体棒MN的电阻值r=0.13Ω
核心考点
试题【如图甲所示,空间存在竖直向上磁感应强度B=1T的匀强磁场,ab、cd是相互平行间距L=1m的长直导轨,它们处在同一水平面内,左边通过金属杆ac相连,质量m=1k】;主要考察你对闭合电路的欧姆定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)试写出电阻Rx的表达式
(2)若求得电阻Rx=2.5Ω,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U,对测得的数据进行处理,绘出如图(2)所示的
1 |
U |
1 |
R |
A.路端电压变小 |
B.K1、K2都不变 |
C.K2的绝对值大于K1的绝对值 |
D.变阻器R2消耗的功率可能变小 |
A.电压表示数变大 | B.电流表示数变小 |
C.外电路等效电阻变大 | D.内电路消耗的功率变大 |
A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1=I2 |
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2 |
C.电动势E1>E2,内阻r1<r2 |
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大 |
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