如图所示,两根互相平行、间距d=0.4米的金属导轨,水平放置于匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,磁场垂直于导轨平面,金属滑杆ab、cd所受摩擦力均为f=0.2 N.两根杆电阻均为r=0.1 Ω,导轨电阻不计,当ab杆受力F=0.4 N的恒力作用时,ab杆以V1做匀速直线运动,cd杆以V2做匀速直线运动,求速度差(V1-V2)等于多少?
在电磁感应现象中,若回中的感应电动势是由导体做切割磁感线运动而产生的,则通常用ε=BlVsin来求ε较方便,但有时回路中的电动势是由几根棒同时做切割磁感线运动产生的,如果先求出每根导体棒各自的电动势,再求回路的总电动势,有时就会涉及“反电动势”而超纲.如果取整个回路为研究对象,直接将法拉第电磁感应定律ε=用于整个回路上,即可“一次性”求得回路的总电动势,避开超纲总而化纲外为纲内. cd棒匀速向右运动时,所受摩擦力f方向水平向左,则安培力Fcd方向水平向右,由左手定则可得电流方向从c到d,且有: Fcd=IdB=f I=f/Bd ① 取整个回路abcd为研究对象,设回路的总电势为ε,由法拉第电磁感应定律ε=,根据B不变,则Δφ=BΔS,在Δt时间内, Δφ=B(V1-V2)Δtd 所以:ε=B(V1-V2)Δtd/Δt=B(V1-V2)d ② 又根据闭合电路欧母定律有:I=ε/2r ③ 由式①②③得:V1-V2=2fr/B2d2 代入数据解得:V1-V2=6.25(m/s) |
科目:高中物理 来源: 题型:
(8分)学校开展研究性学习。某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上,垂直盘面插上两根大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使液面与直径BC相平,EF作为此界面的法线,而后在右上方区域观察P1、P2的像,并圆周上插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像。同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值,试回答以下问题:
(1)若与OC的夹角为,则P3处所刻折射率的值为_________;
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大?答:___________;
(3)作AO的延长线交圆周于K,则K处所对应的折射率值应为_____________;
(4)用此装置、此方法,能测量液体的折射率最大为__________。
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