首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
电磁感应现象中的切割类问题
> 正文
返回
打印
如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量为m=0.1kg,电阻为r=0.1Ω的金属杆ab,导轨的电阻不
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量为m=0.1kg,电阻为r=0.1Ω的金属杆ab,导轨的电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表示数U随时间t的变化关系如图乙所示。求:
(1)运动速度随时间t的变化关系式;
(2)金属杆运动的加速度;
(3)第5秒末外力F的功率。
◎ 答案
解:(1)杆在F的作用下,做切割磁感应线运动,设其速度为v,杆就是电源,设产生的感应动势为E
根据闭合电路的知识可知,电压表的示数为
代入数据得:U
V
=0.08v(V) ①
由图中可知电压随时间变化的关系为U
V
=0.4t(V) ②
由①②得杆的运动速度为v=5t(m/s)
(2)由速度关系式说明金属杆做初速度为零的匀加速运动,加速度为a=5m/s
2
(3)在t=5s时,由②得:U
V
=2(V),回路中的电流强度为
A
F
B
=BIl=0.5×5×0.2=0.5N
由对杆应用牛顿第二定律得:F-F
B
=ma,则F=F
B
+ma=0.5+0.1×5=1.0N
此时杆的速度为v=at=5×5=25m/s
所以,拉力的功率为P=Fv=1.0×25=25W
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量为m=0.1kg,电阻为r=0.1Ω的金属杆ab,导轨的电阻不…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的切割类问题】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/453290.html
十二生肖
十二星座