分析 (1)由E=BLv可以求出ab产生的感应电动势;R1与R2并联,求出并联总电阻,再根据闭合电路欧姆定律求出通过ab的感应电流大小,以及金属棒两端的电压;
(2)由安培力公式求出ab所受的安培力,即可求得F的大小.
(3)由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1消耗的功率的表达式,然后由.
解答 解:(1)ab棒产生的感应电动势:E=BLv=1.2×0.5×5=3V;
R1与R2并联总电阻为:R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{4×4}{4+4}$Ω=2Ω
通过ab的感应电流为:I=$\frac{E}{R+r}=\frac{3}{2+1}=1$A
金属棒两端的电压:Uab=I•R=1×2=2V
(2)由于金属棒ab匀速运动,F与安培力二力平衡,则有:F=F安=BIL=1.2×1×0.5=0.6 N;
(3)R1消耗的功率为:P=$\frac{{{U}_{ab}}^{2}}{{R}_{1}}=\frac{{2}^{2}}{4}=1$W
在R1上产生的焦耳热0.4J过程中对应的时间:t=$\frac{Q}{P}=\frac{0.4}{1}=0.4s$
金属棒ab克服安培力做功:W=FA•x=FA•vt=0.6×5×0.4=1.2J
答:(1)金属棒ab两端电压大小是2V;
(2)恒定外力F的大小是0.6N;
(3)在R1上产生的焦耳热0.4J过程中,金属棒ab克服安培力做功是1.2J.
点评 本题在分析电路结构的基础上,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式和功率公式即可正确解题.
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:多选题
A. | 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的热运动 | |
B. | 对一定质量的气体加热,其内能一定增加 | |
C. | 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子热运动平均动能越大 | |
D. | 分子间距离r存在某一值r0,当r<r0时,引力大于斥力;当r>r0时,引力小于斥力 |
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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:多选题
A. | 上滑过程中导体棒做匀减速运动 | |
B. | 上滑过程中,安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒所做的总功为-$\frac{1}{2}$mv2 | |
C. | 上滑过程中回路产生的焦耳热为$\frac{1}{2}$mv2-mgs(sinθ+μcosθ) | |
D. | 上滑过程中导体棒损失的机械能为$\frac{1}{2}$mv2-mgssinθ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | O点电场强度为零 | |
B. | D点电场强度向左 | |
C. | 若将点电荷-q从O移向C,电势能减小 | |
D. | 若将点电荷+q从O移向C,电势能减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 这段时间内火箭速度的增加量大小△v=$\frac{{△}_{m}}{m}$u | |
B. | 这段时间内燃气对火箭的平均作用力大小F=$\frac{{△}_{m}}{{△}_{t}}$u+mg | |
C. | 这段时间内火箭的平均加速度大小a=$\frac{{△}_{m}}{m{△}_{t}}$u | |
D. | 这段时间内火箭对燃气的冲量大小I=△mu |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 将它们串联在一起时,两表读数相同,量程大的偏角小 | |
B. | 将它们并联在一起时,偏角相同,量程大的读数大 | |
C. | 将它们串联在一起时,两表读数相同,量程大的偏角大 | |
D. | 将它们并联在一起时,偏角相同,量程大的读数小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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