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如图所示,两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上,导轨间的夹角为θ...

manfen5.com 满分网如图所示,两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上,导轨间的夹角为θ=74°,导轨单位长度的电阻为r=0.10Ω/m.导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场,且磁场随时间变化,磁场的磁感应强度B与时间t的关系为B=k/t,其中比例系数k=2T•s.将电阻不计的金属杆MN放置在水平桌面上,在外力作用下,t=0时刻金属杆以恒定速度v=2m/s从O点开始向右滑动.在滑动过程中保持MN垂直于两导轨间夹角的平分线,且与导轨接触良好.(已知导轨和金属杆均足够长,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)在t=6.0s时,回路中的感应电动势的大小;
(2)在t=6.0s时,金属杆MN所受安培力的大小;
(3)在t=6.0s时,外力对金属杆MN所做功的功率.
(1)先求出t=6s时导体棒的有效切割长度,求出切割产生的动生电动势;根据法拉第电磁感应定律求出感生电动势,再根据两个电动势的关系,求出回路中的总感应电动势的大小. (2)由闭合电路欧姆定律求出电流强度的大小,由F=BIL求安培力大小. (3)当导体棒做匀速直线运动时,水平外力等于安培力,根据平衡条件求出水平拉力,导体棒内电流大小恒定,外力对金属杆MN所做功的功率等于克服安培力的功率. 【解析】 (1)t=6.0s时,导体棒移动的距离x=12m,此时导体棒切割磁感线的有效长度L=18m, 动生电动势E1=BLv=Lv=V=12V 感生电动势E2===•=-6V 总电动势E=E1+E2=6v (2)此时线框有电阻部分的总长度l=30m,故线框总电阻R=rl=3Ω 导体棒受到的安培力F安=BIL= (3)由于金属杆MN以恒定速度向右滑动,有F外=F安,则外力的功率 P=F外v=12W 答: (1)在t=6.0s时,回路中的感应电动势的大小是6V; (2)在t=6.0s时,金属杆MN所受安培力的大小是12N; (3)在t=6.0s时,外力对金属杆MN所做功的功率是18W.
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考点分析:
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(1)长板2的长度L
(2)当物体3落地时,物体1在长板2的位置.
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D.改用能量为1.5eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小
(2)下列说法正确的是______
A.甲、乙两个物体组成一系统,甲、乙所受合外力不均为零,则系统的动量不可能守恒
B.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
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A.甲图中的海市蜃楼是光的色散现象引起的
B.乙图中的泊松亮斑说明光具有波动性
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(2)单摆做简谐运动,摆球经过平衡位置时,摆球上附着一些悬浮在空气中的灰尘.如果灰尘的质量不能忽略,则摆球在以后的振动中,振幅______;周期______;最大速度______.(填“变大”、“变小”、或“不变”).
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滴水计时器的原理与课本上介绍的______ 原理类似.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度v4=______m/s,小车的加速度a=______m/s2.(结果均保留3位有效数字).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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