如圖*所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導軌的間距l=0.50m,一端接有...
問題詳情:
如圖*所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導軌的間距l=0.50 m,一端接有阻值R=1.0 Ω的電阻.質量m=0.10 kg的金屬棒ab置於導軌上,與導軌垂直,電阻r=0.25 Ω.整個裝置處於磁感應強度B=1. 0 T的勻強磁場中,磁場方向垂直於導軌平面向下.t=0時刻,對金屬棒施加一平行於導軌向上的外力F,使之由靜止開始運動,運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關係如圖乙所示.電路中其他部分電阻忽略不計,g取10 m/s2.求:
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時速度的大小;
(2)3.0 s末力F的瞬時功率;
(3)已知0~4.0 s時間內電阻R上產生的熱量為0.64 J,試計算F對金屬棒所做的功.
【回答】
(1)由題圖乙可得:t=4.0 s時,I=0.8 A.
根據I=,E=Blv
解得:v=2.0 m/s. (4分)
(2)由I=和感應電流與時間的線*關係可知,金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動.
由運動學規律v=at
解得4.0 s內金屬棒的加速度大小a=0.5 m/s2 (2分)
對金屬棒進行受力分析,根據牛頓第二定律得:
F-mgsin 30°-F安=ma
又F安=BIl
由題圖乙可得,t=3.0 s時,I=0.6 A
解得F安=0.3 N,外力F=0.85 N (2分)
由速度與電流的關係可知t=3.0 s時v=1.5 m/s
根據P=Fv,解得P=1.275 W. (2分)
(3)根據焦耳定律:Q=I2Rt Q′=I2rt
解得在該過程中金屬棒上產生的熱量Q′=0.16 J
電路中產生的總熱量為:Q總=0.80 J
根據能量守恆定律有:
WF=ΔEp+Q總+mv2
ΔEp=mgxsin 30°
x=at2
解得ΔEp=2.0 J
F對金屬棒所做的功WF=3.0 J (6分)
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:計算題
-
下列化學用語正確的是A.CH4分子的球棍模型: B.乙烯的結構簡式:CH2CH2 C.*...
問題詳情:下列化學用語正確的是A.CH4分子的球棍模型: B.乙烯的結構簡式:CH2CH2 C.*化*的分子式:NaCl D.K+的結構示意圖:【回答】A知識點:物質結構元素週期律題型:選擇題...
-
下列說法正確的是:( )A.1molN2的質量是14g B.H2SO4的摩爾質量是98gC.H...
問題詳情:下列說法正確的是:( )A.1molN2的質量是14g B.H2SO4的摩爾質量是98gC.H2O的摩爾質量是18g/mol D.1molHCl的質量是36.5g/mol【回答】C知識點:物質的量單元測試題型:選擇題...
-
下列化學用語表達正確的是( )A.羥基的電子式 B.乙烯的結構簡式是CH2CH2C.醛基的結...
問題詳情:下列化學用語表達正確的是()A.羥基的電子式 B.乙烯的結構簡式是CH2CH2C.醛基的結構簡式是—COH D.澱粉的分子式是(C6H10O5)n【回答】D知識點:糖類油脂蛋白質單元測試題型:選擇題...
-
我國現存最早的數學名著是A.《九章算術》 B.《綴術》 C.《大明曆》 ...
問題詳情:我國現存最早的數學名著是A.《九章算術》 B.《綴術》 C.《大明曆》 D.《水經注》【回答】A知識點:大河流域人類文明的搖籃題型:選擇題...
相關文章
- 如圖*所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在水平面上,導軌間距l=0.6m,兩導軌的左端用導線連...
- 如圖*所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.30m.導軌電阻忽略不計...
- 如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ傾斜放置,兩導軌間距d=0.5m,導軌平面與水平面的夾角為,導軌N...
- 如圖*所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L1=2m,導軌平面與水平面成θ=30°角,上端連線阻...
- 如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行金屬導軌,間距L=0.50m,導軌平面與水平面間夾角θ=37°,N、Q間連線...
- 如圖所示,兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L,導軌平面與水平面夾角θ=30°,導軌電阻不計。磁感應強...
- 如圖*所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長光滑金屬導軌平行放置,導軌間距為L=1m,導軌底端接有阻值為0....
- 如圖所示,兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為1m,導軌平面與水平面夾角θ=30°,導軌上端跨接一定值電...
- 兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角...
- 如圖所示,足夠長的光滑平行導軌MN、PQ傾斜放置,兩導軌間距離為L=1.0m,導軌平面與水平面間的夾角為30°...