分析 (1)根据右手定则分析电流方向,再根据左手定则即可分析磁场方向;
(2)根据平抛运动规律可求得开始时的速度,再根据动量定理进行分析从而求出电量;
(3)根据能量关系进行分析,明确AA’减小的动能转变为内能和后来的动能以及CC'的动能,再根据串联电路规律进行分析即可求解AA'上消耗的电能.
解答 解:(1)由右手定则要知,AA′中电流为由A到A′,因此CC′电流为C′到C,同根据左手定则可知,要使导体棒向外飞出,则磁场应垂直平面向下;
(2)CC′就向右离开水平轨道,离开后在空中做平抛运动
水平方向x1=v1t
竖直方向h=$\frac{1}{2}$gt2
解得:v1=$\sqrt{\frac{g}{2h}}$x1
同时对飞出过程由动量定理可知:
BILt=mv1
而q=It
联立解得:
q=$\frac{m{x}_{1}}{{B}_{1}L}$$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
(3)对于金属棒AA′平抛过程分析可得:
水平方向x2=v2t
竖直方向h=$\frac{1}{2}$gt2
在整过程中产生的内能为:
Q总=mgH+$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv22=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{mg({x}_{1}^{2}+{x}_{2}^{2})}{4h}$
金属棒产生的焦耳热 Q=$\frac{R}{R+R}$Q总=$\frac{1}{2}$Q总
解得 Q=$\frac{1}{2}$mgH+$\frac{1}{4}$mv02-$\frac{mg({x}_{1}^{2}+{x}_{2}^{2})}{8h}$
答:(1)判断B1的方向为垂直平面向下;
(2)通过CC′的电量q为$\frac{m{x}_{1}}{{B}_{1}L}$$\sqrt{\frac{g}{2h}}$;
(3)整个运动过程中金属棒AA′上产生的焦耳热Q为$\frac{1}{2}$mgH+$\frac{1}{4}$mv02-$\frac{mg({x}_{1}^{2}+{x}_{2}^{2})}{8h}$.
点评 本题考查导体切割磁感线与能量相结合题型的分析,要注意明确根据功能关系求解内能,而根据平均电动势和动量定理分析求解电量,本题内容较多,对学生要求较高.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | N不变,T变小 | B. | N不变,T先变大后变小 | ||
C. | N变小,T先变小后变大 | D. | N变大,T变小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若元件是正离子导电,则C侧面电势高于D侧面电势 | |
B. | 若元件是自由电子导电,则C侧面电势高于D侧面电势 | |
C. | 在测沿竖直方向的地球北极上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直 | |
D. | 在测沿水平方向的地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物体的加速度一定等于物体速度的2倍 | |
B. | 物体的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s | |
C. | 物体的末速度一定比初速度大2 m/s | |
D. | 物体的末速度一定比前一秒的初速度大4 m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 这束光在水中传播时的波长为真空中的$\frac{3}{4}$ | |
B. | 这束光在水中传播时的频率为真空中的$\frac{3}{4}$ | |
C. | 对于这束光,水的折射率为$\frac{4}{3}$ | |
D. | 从水中射向水面的光线,一定可以进入空气中 |
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