分析 (1)由圖象求出t=4s末電路R兩端的電壓值,由歐姆定律求出電路中電流.根據(jù)圖象乙寫出U與t的關系式,結(jié)合歐姆定律、法拉第定律求出速度與時間的關系式,從而求得金屬棒的加速度,再由運動學公式求出其位移.
(2)由安培力公式求出安培力,由牛頓第二定律求出t=4s末的拉力,然后由功率公式P=Fv求出拉力的瞬時功率.
解答 解:(1)由題圖乙可知,當t=4s時,U=0.6V,此時電路中的電流(即通過金屬桿的電流)為:
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{0.6}{0.8}$A=0.75A
用右手定則判斷出,此時電流的方向由b指向a,由題圖乙知:U=kt=0.15t(V)
金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為:E=BLv
由電路分析有:=$\frac{R}{R+r}$E
聯(lián)立得:v=1.5t(m/s)
則知v與t成正比,即金屬桿沿水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,加速度為:a=1.5m/s2
金屬桿在0~4s內(nèi)的位移為:x=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}×$1.5×42m=12m
(2)t=4s時桿的速度為:v4=at=1.5×4m/s=6m/s
金屬桿所受安培力為:F安=BIL
由牛頓第二定律,對金屬桿有:F-F安=ma
聯(lián)立解得t=4s時拉力F的瞬時功率為:P=Fv4
聯(lián)立解得:P=0.765W.
答:(1)在t=4s時通過金屬桿的感應電流是0.75A.0~4s內(nèi)金屬桿的位移大小是12m;
(2)t=4s時拉力F的瞬時功率是0.765W.
點評 本題是一道電磁感應與電路、運動學相結(jié)合的綜合題,要分析清楚棒的運動過程,由圖象找出某時刻所對應的速度與時間的關系是正確解題的關鍵.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
實驗次數(shù) | 條數(shù) | 速度m/s | 速度平方m2/s2 |
1 | 1 | 1.28 | 1.64 |
2 | 2 | 1.75 | 3.06 |
3 | 3 | 2.10 | 4.41 |
4 | 4 | 2.26 | 5.11 |
5 | 5 | 2.68 | 7.18 |
6 | 6 | 2.96 | 8.76 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球做順時針方向的勻速圓周運動,半徑不變 | |
B. | 小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動,半徑不變 | |
C. | 小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動,但半徑減小 | |
D. | 小球做順時針方向的勻速圓周運動,半徑減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 初速度v0的大小為2.5 m/s | |
B. | 加速度a的大小為1 m/s2 | |
C. | 位移x3的大小為$\frac{9}{8}$ m | |
D. | 位移x3內(nèi)的平均速度大小為0.75 m/s |
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