分析 (1)由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电流大小,由牛顿第二定律求出加速度.
(2)当金属棒匀速运动时速度最大,应用安培力公式求出安培力,由平衡条件求出最大速度.
(3)应用能量守恒定律可以求出产生的电能,
解答 解:(1)感应电动势:E=Blv,
感应电流:I=$\frac{E}{R+r}$,
代入数据解得:I=0.5A,
由牛顿第二定律得:$a=\frac{mgsinθ-umgcosθ-BIl}{m}$,
代入数据解得:a=1.5m/s2;
(2)金属棒ab匀速运动时速度最大,
安培力:F=BIl=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}{v}_{m}}{R+r}$,
由平衡条件得:$mgsinθ=umgcosθ+\frac{{{B^2}{l^2}{v_m}}}{R+r}$,
代入数据解得:vm=3.2m/s;
(3)金属棒ab沿导轨下滑l′=2.00m时,刚好达到最大速度,
由能量守恒定律的:E=mgl′sinθ-$\frac{1}{2}$mvm2-μmgl′cosθ,
代入数据解得:E=0.288J;
答:(1)若金属棒ab加速下滑的速度为v=2.00m/s时,此时流过R的电流大小为0.5A,金属棒ab的加速度为1.5m/s2;
(2)金属棒ab加速下滑过程的最大速度为3.2m/s;
(3)假设金属棒ab沿导轨下滑l′=2.00m时刚好达到最大速度,这一过程产生的电能为0.288J.
点评 本题是单根导体在导轨滑动的类型,根据安培力与速度成正比分析棒的运动情况,从力和能量两个角度研究,常见的问题,难度适中.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 空间站运行的加速度大于地球表面的重力加速度 | |
B. | 站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动 | |
C. | 在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止 | |
D. | 空间站运行的速度等于同步卫星运行速度的$\sqrt{10}$倍 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 空气阻力的冲量在两个过程中的大小相同 | |
B. | 合外力在两个过程的冲量方向相反 | |
C. | 重力的冲量在两个过程中的方向相反 | |
D. | 重力在上升过程的冲量小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2F | B. | 4F | C. | 8F | D. | 16F |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应的元素 | |
B. | 明线光谱和吸收光谱都可以用于对物质成分进行分析 | |
C. | 发射光谱一定是连续光谱 | |
D. | 氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3跃迁到n=2辐射出的光的波长长 | |
E. | 氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级辐射出的为可见光 |
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