题目
题型:不详难度:来源:
(1)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;
(2)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量;
(3)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(I0未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。
答案
解析
mgsin-BIL=0, , E1=BLV, 代入数值得v=2.5m/s
没进入磁场以前做匀加速直线运动,加速度是 a=gsin300=5m/s2, v=at, t1=0.5s ,下滑的距离是s1=at2=0.625m,再没进入磁场以前,由于B均匀变化,所以E2=, 又E1=BLV E1= E2 , 41d=112.5, d="0.625m"
(2)ab棒进入磁场以前,棒上产生的热量为 Q1=I2rt1=0.52×2×0.5J=0.25J
取ab棒在斜轨磁场中运动为研究过程, mgd sin-Q2=0 Q2="0.3125J."
此时,棒上产生的热量是Q2r==0.125J
则棒上产生的总热量是Qr= Q1+Q2r="0.375" J
或:Qr=I2R(t1+t2)=0.52×2×(0.5+0.25)J=0.375J
(3)因为E=BLv,所以刚进水平轨道时时的电动势是E=2.5V, I0==0.5A
取t2时刻为零时刻,则根据图线可以写出I-t的方程式:I=0.5-tˊ,I=,
则v="2.5-5" tˊ,所以a1=5m/s2.有牛顿第二定律可得:F+BIL=ma1, F=tˊ
画在坐标系里。
由丙图可以同理得出棒运动的加速度大小是a2=2.5m/s2,依据牛顿定律得F-BIL=ma2
取t3时刻为零时刻,可以写出t3时刻后的I与时间的关系式,I="0.5" t ,代入上面的式子可以得到F=0.25+0.5t画在坐标系里。(图中图线作为参考)
本题考查电磁感应定律与牛顿定律、恒定电流、图像的结合问题,根据电流不变,可知到导体棒做匀速运动,由受力平衡求出电流和距离,电路中克服安培力做功等于产生的焦耳热,由焦耳定律求得电阻上的焦耳热分配,由力与加速度的关系画图像
核心考点
试题【如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm ,倾斜导轨与水平面成θ=30°角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1) C点的坐标。
(2) 质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间。
(3) 质子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角。(角度用反三角
函数表示)
(1)t=´10-4s时刻,粒子的坐标。
(2)粒子从开始时刻起经多长时间第一次到达y轴。
(3)粒子是否还可以返回坐标原点O?如果可以,则经多长时间第一次返回坐标原点O?
(1)加速电压?
(2)带电粒子进入磁场时的速度?
(3)若带电粒子在时刻刚好从C极板的下边缘进入偏转电场,并刚能返回到初始位置S处,求
(4)带电粒子全程运动的周期
求:(1)x<0区域内的匀强电场的场强大小和方向;
(2)若圆筒外表面各处都没有电子打到,则电子初速度应满足什么条件?
(3)若电子初速度满足v0=,则y轴上哪些范围射入磁场的电子能打到圆筒上?圆筒表面有电子打到的区域和圆筒表面没有电子打到的区域的面积之比是多少?
(1)金属棒的最大加速度
(2)磁感应强度的大小
(3)0~0.3s内棒通过的位移;
(4) 金属棒在0~0.6s内产生的热量。
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