分析 (1)根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律推导电荷量的计算公式,代入数据求解;
(2)根据图象的斜率求解匀速运动的速度,根据平衡条件列方程求解质量;
(3)根据功能关系求解整个过程中产生的总的焦耳热,再根据能量分配关系求解则ab上产生的焦耳热.
解答 解:(1)根据法拉第电磁感应定律可得$\overline{E}=\frac{△Φ}{△t}$,
根据闭合电路的欧姆定律可得:I=$\frac{\overline{E}}{R+r}$,
根据电荷量的计算公式可得q=I△t=$\frac{△Φ}{R+r}$=$\frac{BLx}{R+r}=\frac{1×4.0×2}{3+1}C$=2C;
(2)根据题意可知,3s后金属棒做直线运动,匀速运动的速度为v=$\frac{△x}{△t}$=1m/s,
根据平衡条件可得:mgsin30°=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$,
代入数据解得:m=0.8kg;
(3)根据右图可得7s时的位移s=5m,
根据功能关系可得:mgs•sin30°-Q=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$
解得Q=19.6J;
则ab上产生的焦耳热为Qr=$\frac{r}{r+R}Q$=4.9J.
答:(1)在0-4s时间内,通过金属棒ab截面的电荷量为2C;
(2)金属棒的质量0.8kg;
(3)在0-7s时间内,金属棒ab上产生的焦耳热为4.9J.
点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题,根据平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 匀速直线运动 | B. | 加速度越来越大的直线运动 | ||
C. | 匀加速直线运动 | D. | 加速度越来越小的直线运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | A对地面的压力等于(M+m)g | |
B. | A对地面的摩擦力方向向左 | |
C. | B对A的压力大小为$\frac{R+r}{R}mg$ | |
D. | 细线对小球的拉力大小为$\frac{{\sqrt{{r^2}+2Rr}}}{R}mg$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间 | |
B. | 光束SA绕圆心O逆时针转动过程中,光屏P上最早消失的是b光 | |
C. | 若a、b分别通过同一双缝干涉装置,则a产生的干涉条纹间距较小 | |
D. | 若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光照射时产生光电子的最大初动能较大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 某场篮球比赛打了二个加时赛,共需10min,指的是时刻 | |
B. | 运动员铅球成绩为4.50m,指的是铅球位移的大小为4.50m | |
C. | 运动员跑完1500m比赛,指的是路程大小为1500m | |
D. | 足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看做质点 |
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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. | 该粒子带正电 | |
B. | b点为圆周运动的圆心 | |
C. | 电场强度E与磁感应强度B之比为$\frac{2}{3}$v0 | |
D. | 电场强度E与磁感应强度B之比为$\frac{4}{3}$v0 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0时刻,质点的加速度等于0 | |
B. | 10 s内质点的位移约为21.5 m | |
C. | 质点的加速度大小等于1m/s2时的速度等于4.5 m/s | |
D. | 质点的加速度随时间均匀减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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