分析 (1)根据机械能守恒定律求出金属杆刚进入区域I时的速度,再根据E=BLv和欧姆定律求出电流.
(2)由机械能守恒定律求出金属杆刚出磁场时的速度,运用能量守恒定律求热量Q.
解答 解:(1)设金属杆刚进入区域I时的速度为v,刚出区域I的速度为v′.金属杆从距区域I上端L0处由静止释放到刚进入区域I的过程,由机械能守恒定律得:
mgL0sinθ=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
得:v=$\sqrt{2g{L}_{0}sinθ}$
金属杆刚进入区域I时电流为:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$=$\frac{BL\sqrt{2g{L}_{0}sinθ}}{R}$
(2)根据题意可知,金属杆刚进入区域Ⅱ时速度也为v.从刚出区域I到刚进入区域Ⅱ的过程,由机械能守恒定律得:
mgL1sinθ=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}mv{′}^{2}$
金属杆通过I区域的过程中,金属杆做减速运动,根据能量守恒定律得:
Q=mgdsinθ+($\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}mv{′}^{2}$)
联立解得:Q=mg(d+L1)sinθ
答:(1)金属杆刚进入区域I时电流是$\frac{BL\sqrt{2g{L}_{0}sinθ}}{R}$.
(2)金属杆通过I区域的过程中,回路总发热量Q是mg(d+L1)sinθ.
点评 解决本题的关键要搞清题意,明确金属杆的运动情况,正确分析能量是如何转化的,运用能量守恒定律求热量.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0 | B. | Fmx0 | C. | $\frac{1}{2}$Fmx0(1+π) | D. | $\frac{1}{2}$Fmx0(1+$\frac{π}{2}$) |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 点电荷经过A点时的动能为3eV | |
B. | 点电荷经过C点时的电势能为10eV | |
C. | 点电荷在A点时的动能大于在C点时的动能 | |
D. | 点电荷一定是从A运动到C |
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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. | bc之间 | B. | cd之间 | C. | c点 | D. | d点 |
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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:多选题
A. | 若圆盘A侧面带负电荷,金属环B的面积有扩大的趋势 | |
B. | 若圆盘A侧面带负电荷,丝线受到的拉力减小 | |
C. | 若圆盘A侧面带正电荷,金属环B的面积有缩小的趋势 | |
D. | 若圆盘A侧面带正电荷,丝线受到的拉力增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 1000米跑3分10秒 | B. | 肺活量:3200毫升 | ||
C. | 引体向上:15次 | D. | 投掷实心球:14.5米 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 沿路径a运动,曲率半径变小 | B. | 沿路径a运动,曲率半径变大 | ||
C. | 沿路径b运动,曲率半径变小 | D. | 沿路径b运动,曲率半径变大 |
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