A. | 金屬桿剛進入磁場時速度為1m/s | |
B. | 下落了0.3m時速度為5m/s | |
C. | 金屬桿下落0.3m的過程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2875J | |
D. | 金屬桿下落0.3m的過程中,通過電阻R的電荷量為0.05C |
分析 (1)由乙圖讀出金屬桿進入磁場時加速度的大小,判斷出加速度方向.由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式,由牛頓第二定律列式可求出金屬桿剛進入磁場時速度.
(2)由圖看出,下落0.3m時,金屬桿的加速度為零,做勻速直線運動,重力與安培力平衡,列式可求出桿的速度.
(3)從開始下落到下落0.3m的過程中,桿的機械能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由能量守恒列式可求出電阻R上產(chǎn)生的熱量.
(4)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的定義式I=$\frac{q}{t}$ 得到感應(yīng)電量q與桿在磁場中運動距離的關(guān)系,由運動學(xué)公式求出桿自由下落的距離,即可求出電量.
解答 解:A:由乙圖知,剛進入磁場時,金屬桿的加速度大小a0=10m/s2,方向豎直向上.
由牛頓第二定律得:BI0L-mg=ma0
設(shè)桿剛進入磁場時的速度為v0,則有:I0=$\frac{{E}_{0}}{R}$
聯(lián)立得:v0=$\frac{m(g+{a}_{0})R}{{B}^{2}{L}^{2}}$
代入數(shù)值有:v0=1m/s.故A正確;
B:下落時,通過a-h圖象知a=0,表明金屬桿受到的重力與安培力平衡有:mg=BIL
其中I=$\frac{E}{R}$,E=BLv 可得下落0.3m時桿的速度為:v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
代入數(shù)值有:v=0.5m/s.故B錯誤;
C:從開始到下落的過程中,由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有:
mgh=Q+$\frac{1}{2}$mv2
代人數(shù)值有:Q=0.2875J.故C正確;
D:桿自由下落的距離滿足2gh0=v02
代入數(shù)據(jù)解得:h0=0.05m
所以桿在磁場中運動的距離為:x=h-h0=0.25m
通過電阻R的電荷量為:q=$\overline{I}$△t=$\frac{\overline{E}}{R}$△t=$\frac{△∅}{R}$=$\frac{BL}{R}$•x
代人數(shù)值有:q=$\frac{2×1}{2}$×0.25C=0.25C.故D錯誤.
故選:AC.
點評 本題要根據(jù)圖象的信息讀出加速度和桿的運動狀態(tài),由牛頓第二定律、安培力、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、能量守恒等多個知識綜合求解,綜合較強.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 發(fā)電機采用“Y”接法,負載采用“△”接法 | |
B. | 每個負載電阻兩端的電壓為220 V | |
C. | 每個負載電阻兩端的電壓為380 V | |
D. | 通過每個負載的電流為3.8 A |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1.0×105N | B. | 1.2×105N | C. | 1.4×105N | D. | 1.6×105N |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 11V | B. | 22V | C. | 44V | D. | 無法確定 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電流表的示數(shù)為0.275A | |
B. | 電壓表的示數(shù)為55V | |
C. | 1min內(nèi)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為3630J | |
D. | 電阻R2消耗的電功率為60.5W |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 粒子P一定是依次沿A、B、C運動 | |
B. | 粒子P在三點所受電場力的大小相等 | |
C. | 粒子P在B點動能最大 | |
D. | 粒子P在C點的電勢能最大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1 | |
B. | 副線圈輸出電壓的表達式為e2=50$\sqrt{2}$sin(100πt) | |
C. | 副線圈電流I2=4A時,變壓器輸入功率P1=200W | |
D. | 當R=1.25Ω時,電源輸出率最大 |
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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:解答題
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