分析 (1)导体棒开始向下滑动过程中,受到重力、轨道的支持力和滑动摩擦力,由牛顿第二定律求加速度.
(2)当导体棒匀速运动时,速度最大,由平衡条件和安培力公式求最大速度.
(3)求出稳定时电路中的电流,再由P=I2R求解R的功率.
解答 解:(1)当ab刚开始运动时感应电流为零,导体棒所受的安培力为零,根据牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma
代入数值,得a=4m/s2
(2)ab的速度最大时,做匀速直线运动,合外力为0,则有
mgsinθ=μmgcosθ+BIL
而 I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BL{v}_{m}}{R}$
可得 mgsinθ=μmgcosθ+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}$
代入数值,得vm=10m/s
(3)由上可得 I=2A
电阻R消耗的功率 P=I2R=8W
答:
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,金属棒速度的大小为10m/s.
(3)稳定后电阻R消耗的功率为8W.
点评 电磁感应中导体切割引起的感应电动势在考试中涉及较多,应明确导体棒受力分析、功能关系等的灵活应用,注意平衡状态的处理.
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A. | 这两个点电荷一定是等量异种电荷 | B. | C点的电势一定小于D点的电势 | ||
C. | C点的电势一定大于D点的电势 | D. | C点的电场强度比D点的电场强度小 |
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A. | 研究地球的自转效应 | |
B. | 研究乒乓球的旋转效应 | |
C. | 选万吨货轮为研究对象,确定它在航行过程中某时刻的位置 | |
D. | 研究一列火车通过长江大桥所需的时间 |
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A. | 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量 | |
B. | 电阻率越大导电性能越好 | |
C. | 各种材料的电阻率都随温度的升高而增大 | |
D. | 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻 |
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A. | 发现问题,提出假说,间接验证,合理外推 | |
B. | 提出假说,发现问题,间接验证,合理外推 | |
C. | 发现问题,提出假说,合理外推,间接验证 | |
D. | 发现问题,间接验证,提出假说,合理外推 |
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