分析 (1)根据自由落体运动规律求出0.8s时ab棒的速度,求出安培力,分析棒在0.8S后的运动情况,求出最大速度.
(2)导体最终做匀速运动,达到稳定状态,由力平衡、安培力等知识求解最大速度.
(3)根据电功率公式P=I2R,可得导体在最大速度时的电功率.
解答 解:(1)在0.8s时,金属棒的速度v=gt=8m/s
E=BLv=1.6V
$I=\frac{E}{R}=4A$
(2)最终当导体棒的重力和安培力平衡时,导体棒保持恒定速度做匀速直线运动.
即:$mg=\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}$,
代入数据解得:v=1m/s
(3)由静止释放0.8s时:F=BIL=0.8N
重力G=mg=0.1N,
此时安培力F大于重力G,闭合开关后,导体棒做减速运动,
故导体棒的最大速度vm=gt=8m/s,
导体ab在最大速度时产生的电功率:P=I2R,
又$I=\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$
解得:$P=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}=\frac{{1}^{2}×0.{2}^{2}×0.{8}^{2}}{0.4}W=0.064W$
答:(1)ab棒的最大速度为8m/s.
(2)ab棒的最终速度的大小为1m/s.
(3)导体ab在最大速度时产生的电功率0.064W.
点评 本题是电磁感应与力学知识的综合,其桥梁是安培力,这类问题往往安培力的分析和计算是关键.
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. | 甲作曲线运动,乙做直线运动 | |
B. | 两物体的初速度都为零 | |
C. | 在0-ts时间内,两物体的平均速度相等 | |
D. | 两物体相遇时,甲的速度小于乙的速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | A、B碰撞前的总动量为3 kg•m/s | |
B. | 碰撞时A对B所施冲量为-4 N•s | |
C. | 碰撞前后A的动量变化为4 kg•m/s | |
D. | 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 稳定后,L和R两端的电势差一定相同 | |
B. | 闭合瞬间,A1、A2均立刻变亮 | |
C. | 闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮 | |
D. | 稳定后,A1和A2两端的电势差不相同 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{3π({g}_{0}-g)}{G{T}^{2}{g}_{0}}$ | B. | $\frac{3π{g}_{0}}{G{T}^{2}({g}_{0}-g)}$ | C. | $\frac{3π}{G{T}^{2}}$ | D. | $\frac{3π{g}_{0}}{G{T}^{2}g}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 通过R2的电流变为原来的$\frac{4}{3}$ | B. | 电阻R1两端的电压变为原来的$\frac{16}{9}$ | ||
C. | 电阻R2的功率变为原来的$\frac{2}{3}$ | D. | 电源的功率变为原来的$\frac{4}{3}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | F将增大 | |
B. | 绳中的张力先增大后减小 | |
C. | A球所受摩擦力增大 | |
D. | 在此过程中杆对A的弹力方向不可能改变 |
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