分析 (1)导体棒切割磁感线做匀加速直线运动,导体棒切割时相当于电源,由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势的大小,运用闭合电路的欧姆定律算出电流,从而求出通过电阻R的电量
(2)对导体棒,根据牛顿第二定律列出方程求出拉力大小
解答 解:(1)棒从x=0处运动到x=2L处过程中
平均感应电动势$\overline{E}=\frac{B×4{L}^{2}}{△t}$
平均感应电流$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R}$
通过电阻R的电荷量q=$\overline{I}$△t
得q=$\frac{4B{L}^{2}}{R}$
(2)棒在t时刻运动的速度v=at
发生的位移x=$\frac{1}{2}$at2
感应电动势E=B(2L+Lsin$\frac{πx}{L}$)v
感应电流I=$\frac{E}{R}$安培力FA=BI(2L+Lsin$\frac{πx}{L}$)
根据牛顿第二定律有F-FA=ma
整理可得F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}at}{R}$(2+sin$\frac{πa{t}^{2}}{2L}$)2+ma.
答:(1)棒从x=0处运动到x=2L处的过程中通过电阻R的电荷量q为$\frac{4B{L}_{\;}^{2}}{R}$;
(2)棒在t时刻受到的水平外力F的大小$\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}at}{R}(2+sin\frac{πa{t}_{\;}^{2}}{2L})_{\;}^{2}+ma$.
点评 导体棒在磁场中切割时可将棒看成电源,同时求通过某截面的电量用电流的平均值.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 水的密度和水的摩尔质量 | |
B. | 水的摩尔质量、水的密度和水分子的体积 | |
C. | 水分子的质量和体积 | |
D. | 水的摩尔质量和水分子的体积 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若y表示加速度,则面积大于相应时间内速度的变化量 | |
B. | 若y表示力做功的功率,则面积小于该力在相应时间内所做的功 | |
C. | 若y表示流过用电器的电流,则面积等于在相应时间内用电器消耗的功率 | |
D. | 若y表示变化磁场在单匝线圈中产生的电动势,则面积等于相应时间内通过线圈的磁通量的变化量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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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. | 灯泡L一定变亮 | B. | 电流表的示数变大 | ||
C. | 电压表的示数变小 | D. | R0消耗的功率变小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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