分析 (1)据E=BLv求出感应电动势的大小,再通过闭合电路欧姆定律求出总电流,从而得出外电压,根据串并联电路的特点得出通过aP段电阻丝的电流强度的大小;
(2)根据牛顿运动定律知安培力大小,根据F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{{R}_{总}}$知速度,根据动能定理知克服安培力做功,即整个电路产生的焦耳热.
解答 解:(1)PQ滑过$\frac{1}{3}$L的距离时,PQ产生的感应电动势的大小为:E=BLv.
整个电路的总电阻为:R总=R+$\frac{\frac{1}{3}R•\frac{2}{3}R}{\frac{1}{3}R+\frac{2}{3}R}$=$\frac{11}{9}$R
则干路中的电流为:I=$\frac{E}{{R}_{总}}$=$\frac{9BLv}{11R}$
aP、bP的电阻之比为1:2,则电流比为2:1,通过aP的电流大小为为:Iap=$\frac{2}{3}I$=$\frac{6BLv}{11R}$=$\frac{6(F-ma)}{11BL}$.
(2)根据牛顿运动定律知安培力F安=F-ma,
又F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{{R}_{总}}$
根据动能定理知F$•\frac{L}{3}$+W安=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0
Q=-W安
解得Q=$\frac{1}{3}FL$$-\frac{121m{R}^{2}(F-ma)^{2}}{162{B}^{4}{L}^{4}}$
答:(1)通过ap段的电流大小为$\frac{6(F-ma)}{11BL}$.
(2)从开始到此时过程中整个电路产生的焦耳热为$\frac{1}{3}FL$$-\frac{121m{R}^{2}(F-ma)^{2}}{162{B}^{4}{L}^{4}}$.
点评 本题是电磁感应与电路的综合问题,关键画出等效电路,能求解总电阻,运用闭合电路欧姆定律进行求解.
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A. | 重力在上升过程的冲量大 | B. | 重力在上升过程的冲量小 | ||
C. | 两过程中重力的冲量相等 | D. | 条件不足,不能确定 |
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A. | 末速度v1的大小等于初速度v0的大小 | |
B. | 上升过程中的平均速度大于下降过程中的平均速度 | |
C. | 物体受到的阻力为mg+$\frac{m{v}_{0}}{{t}_{1}}$ | |
D. | 物体整个运动过程中均处于失重状态 |
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A. | 对一定质量的理想气体,温度越低,其内能越小 | |
B. | 物体吸收热量的同时又对外做功,其内能可能增加 | |
C. | 热力学第二定律可描述为“热量不可能由低温物体传递到高温物体” | |
D. | 悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞的液体分子就越多,布朗运动越明显 | |
E. | 一定质量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 |
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