如图(甲)所示,电流传感器(相当于一只理想的电流表〕能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。电阻不计的足够长光滑

◎ 题目

如图(甲)所示,电流传感器(相当于一只理想的电流表〕能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I -t图像。电阻不计的足够长光滑金属轨道宽L=1.0m,与水平面的夹角θ=370。轨道上端连接阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN与轨道等宽,其电阻r=0.50Ω、质量m= 0.02kg。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,杆在整个运动过程中与轨道垂直,此后计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的I-t图像。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37读=0.8,试求:

(1)t=1.2s时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)t=1.2s时金属杆的速度大小和加速度大小。

◎ 答案

(1) 2.25×10-2W ;(2) 0.75T; (3) 0.375m/s2

◎ 解析


试题分析:(1)t=1.2s时电流I1=0.15A
P=I12R=0.0225W=2.25×10-2W
(2)电流I2=0.16A时电流不变,棒做匀速运动
BI2L=mgsin370,求得B=0.75T
(3)t=1.2s时,电源电动势E=I1(R+r)=BLv
代入数据v=0.3m/s
Mgsin370-BI1L=ma
解得:a=0.375m/s2

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(甲)所示,电流传感器(相当于一只理想的电流表〕能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。电阻不计的足够长光滑…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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。

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