分析 (1)根据法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律与安培力大小公式,及左手定则,即可求解;
(2)由切割感应电动势与电量表达式,从而得出电量综合表达式,再由焦耳定律,即可求解;
(3)根据切割感应电动势表达式,依据牛顿第二定律,并结合能量守恒定律,从而求解.
解答 解:(1)区域磁场均匀增强,线框中电动势:$E=\frac{△Φ}{△t}=\frac{△B}{△t}S$
电流:$I=\frac{E}{R}$
长为2m、宽为1m,设长为2L,宽度为L,则经过时间t时加在线框上的外力:F=F安=BIL=$\frac{{k}^{2}{L}^{3}t}{R}$;
代入数据得:F=0.1N
方向水平向右;
(2)区域磁场从线框上MN位置以速度v匀速向左运动时
电动势:E=BLv
电流:$I=\frac{E}{R}$
经历时间:$t=\frac{L}{v}$
则通过线框的电量:$q=It=\frac{{B{L^2}}}{R}$=$\frac{1×{1}^{2}}{5}$=0.2C
线框中产生的热量:$Q={I^2}Rt=\frac{{{B^2}{L^3}v}}{R}$=$\frac{{1}^{2}×{1}^{3}×5}{5}=1$J
(3)线框速度为某一值vx时,线框中的电动势:E=BL(v-vx)
电流:$I=\frac{E}{R}$
由牛顿第二定律得:ma=BIL
解得:$a=\frac{{{B^2}{L^2}(v-{v_x})}}{mR}$
线框稳定时a=0,vx=v
由能量守恒定律,得区域磁场提供给线框的能量:$W=\frac{1}{2}m{v^2}+Q$
答:(1)在t=2s时加在线框上的水平外力大小是0.1N,方向水平向右;
(2)线框刚好完全处在磁场中时通过线框的电量是0.2C,线框中产生的热量是1J;
(3)线框速度为某一值vx时的加速度和该过程中运动磁场提供给线框的能量$\frac{1}{2}$mv2+Q.
点评 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律的应用,掌握电量的综合表达式,理解焦耳定律与牛顿第二定律的应用,注意能量守恒定律的巧用.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 伽利略发现了行星的运动规律 | |
B. | 开普勒发现了万有引力定律 | |
C. | 卡文迪许在实验室里较准确地测出了引力常量的值 | |
D. | 卡文迪许发现了万有引力定律,牛顿测出了引力常量的值 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | υ1=0.9υ0,υ2=0.2υ0 | B. | υ1=0.2υ0,υ2=0.9υ0 | ||
C. | υ1=-0.6υ0,υ2=0.9v0 | D. | υ1=0.6υ0,υ2=1.8υ0 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 汽车对拱桥的压力大小等于汽车的重力大小 | |
B. | 汽车对拱桥的压力大小大于汽车的重力大小 | |
C. | 汽车速度越大,汽车对拱桥的压力越小 | |
D. | 汽车速度越大,汽车对拱桥的压力越大 |
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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:多选题
A. | $\frac{5}{6}$mgR | B. | $\frac{3}{4}$mgR | C. | $\frac{3}{8}$mgR | D. | $\frac{3}{2}$mgR |
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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. | 小孩的机械能减少 | |
B. | 小孩的机械能守恒 | |
C. | 小孩的机械能增加 | |
D. | 小孩重力势能的减少量等于动能的增加量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 保持入射光的频率不变,增加照射时间 | |
B. | 保持入射光的频率不变,增大光的强度 | |
C. | 保持入射光的强度不变,增加照射时间 | |
D. | 保持入射光的强度不变,增大光的频率 |
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