分析 (1)对cd研究:cd保持静止,分析受力,由平衡条件求出安培力,即能求出电流.运用楞次定律分析感应电流的方向.
(2)再对棒ab研究,棒ab沿导轨向上匀速运动,由平衡条件求出F.
(3)已知棒cd产生的热量,由焦耳定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律列式,求出位移,由W=Fs求得力F做的功.
解答 解:(1)对cd棒受力分析如图所示由平衡条件得
mgsinθ=BIL
得I=$\frac{mgsinθ}{BL}$=2A.
根据楞次定律可判定通过棒cd的电流方向为由d到c.
(2)棒ab与cd所受的安培力大小相等,对ab棒,受力分析如图所示,由共点力平衡条件知
F=mgsin θ+BIL
代入数据解得F=2mgsinθ=0.2 N.
(3)设在时间t内棒cd产生Q=1 J的热量,由焦耳定律知 Q=I2Rt
设ab棒匀速运动的速度是v,其产生的感应电动势 E=BLv
由闭合电路欧姆定律知 I=$\frac{E}{2R}$
时间t内棒ab运动的位移 s=vt
力F所做的功 W=Fs
综合上述各式,代入数据解得W=4 J.
答:
(1)通过棒cd的电流I是2A,方向由d到c.
(2)棒ab受到的力F是0.2 N.
(3)力F做的功W是4 J.
点评 本题是电磁感应中的力学问题,综合运用电磁磁学知识和力平衡知识.第2小题,也可以选择研究整体求解F的大小.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 使MN的质量增大到原来的2倍 | |
B. | 使磁感强度B增大到原来的2倍 | |
C. | 使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍 | |
D. | 使电阻R的阻值减到原来的一半 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大 | |
B. | 物体的温度为0℃时,物体分子的平均动能为零 | |
C. | 分子势能一定随分子间距离的增大而增大 | |
D. | 给物体加热,物体的内能不一定增加 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 由A到B重力做的功等于mgh | |
B. | 由A到B重力势能减少$\frac{1}{2}$mv2 | |
C. | 由A到B小球克服弹力做功为mgh | |
D. | 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh-$\frac{1}{2}$mv2 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com