分析 (1)根据法拉第电磁感应定律,即可求解;
(2)根据闭合电路欧姆定律,结合磁感应强度大小B=αI,即可求解;
(3)根据稳定转动时的Fv=I2R,结合线速度与角速度的关系,即可求解.
解答 解:(1)由法拉第电磁感应定律,则有:E=Brv=$\frac{1}{2}{B}_{0}ω{r}^{2}$
(2)线圈内总磁感应强度:B′=B0+B
而B=αI,
且I=$\frac{E}{R}$=$B′\frac{1}{2R}{ω}_{0}{r}^{2}$
解得:I=$\frac{{B}_{0}{r}^{2}{ω}_{0}}{2R-α{r}^{2}{ω}_{0}}$
应有:${ω}_{0}<\frac{2R}{α{r}^{2}}$
(3)金属棒稳定转动时,则有:Fv=I2R;
而v=$\frac{{ω}_{0}r}{2}$
解得:F=$\frac{2{I}^{2}R}{r{ω}_{0}}$=$(\frac{{B}_{0}{r}^{2}{ω}_{0}}{2R-α{r}^{2}{ω}_{0}})^{2}\frac{2R}{r{ω}_{0}}$
答:(1)断开开关S,当金属棒转速为ω时,金属棒OA两端电动势$\frac{1}{2}{B}_{0}ω{r}^{2}$;
(2)闭合开关S,当金属棒以稳定转速ω0转动时,回路电流强度$\frac{{B}_{0}{r}^{2}{ω}_{0}}{2R-α{r}^{2}{ω}_{0}}$;
(3)闭合开关S,当金属棒以稳定转速ω0转动时,不计摩擦阻力,作用在细线上的恒大小$(\frac{{B}_{0}{r}^{2}{ω}_{0}}{2R-α{r}^{2}{ω}_{0}})^{2}\frac{2R}{r{ω}_{0}}$.
点评 考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用,掌握线速度与角速度的关系,注意金属棒稳定转动时,则有:Fv=I2R,是解题的突破口.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体的质量为3kg | |
B. | 物体与斜面间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{9}$ | |
C. | 撤去推力F后,物体将做匀减速运动,最后不能静止在斜面上 | |
D. | 撤去推力F后,物体下滑时的加速度大小为$\frac{5}{3}$m/s2 |
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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:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 初速度为零的物体在变力作用下,一定做直线运动 | |
B. | 初速度为零的物体在恒力作用下,一定做曲线运动 | |
C. | 初速度不为零的物体在恒力作用下,可能做曲线运动 | |
D. | 初速度不为零的物体在变力作用下,可能做曲线运动 |
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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:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
挂在橡皮绳下端的钩码个数 | 橡皮绳下端的坐标(xi/mm) | |
甲 | 乙 | |
1 | 216.5 | 216.5 |
2 | 246.5 | 232.0 |
3 | 284.0 | 247.5 |
4 | 335.0 | 263.0 |
5 | 394.5 | 278.5 |
6 | 462.0 | 294.0 |
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