分析 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大;再由左手定則,來(lái)判定安培力的方向,根據(jù)受力平衡,即可求解;
(2)對(duì)ab桿受力分析,從 而由平衡方程,即可求解;
(3)根據(jù)ab桿勻速運(yùn)動(dòng),可求出運(yùn)動(dòng)的距離;再由整個(gè)過(guò)程中運(yùn)用能量守恒,可得出,焦耳熱等于克服安培力所做的功,即可求解.
解答 解:(1)ab桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí),ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=BLv1
cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c.cd桿受到的安培力方向水平向右
安培力大小為${F}_{安}=BIL=BL\frac{BL{v}_{1}}{2R}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{2R}$
cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng),有mg=μF安②
解①、②兩式,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為${v}_{1}=\frac{2Rmg}{μ{B}^{2}{L}^{2}}$
(2)ab桿所受拉力$F={F}_{安}+μmg=\frac{mg}{μ}+μmg$=$\frac{1+{μ}^{2}}{μ}mg$
(3)設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過(guò)程中,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s距離
由$\frac{s}{{v}_{1}}=\frac{h}{{v}_{2}}$得:$s=\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}h$
整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功
解得:$Q={F}_{安}s=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{2R}S$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}^{2}h}{2R{v}_{2}}$=$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}hR}{{μ}^{2}{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}$.
答:(1)ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1為$\frac{2Rmg}{μ{B}^{2}{L}^{2}}$;
(2)ab桿所受拉力F為=$\frac{1+{μ}^{2}}{μ}mg$;
(3)在cd桿向下運(yùn)動(dòng)h過(guò)程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}hR}{{μ}^{2}{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}$.
點(diǎn)評(píng) 考查法拉第電磁感應(yīng)定律、左手定則、平衡方程、能量守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)受力分析的正確性,同時(shí)突出克服安培力所做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 兩個(gè)星球的角速度相等 | B. | 兩個(gè)星球的向心力不相等 | ||
C. | 兩個(gè)星球的線速度相等 | D. | 可以求出兩個(gè)星球的總質(zhì)量 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 太陽(yáng)對(duì)地球的引力與地球?qū)μ?yáng)的引力,這兩個(gè)力大小相等、方向相反、互相平衡 | |
B. | 太陽(yáng)對(duì)地球的引力還不夠大 | |
C. | 不僅太陽(yáng)對(duì)地球有引力作用,而且太陽(yáng)系里其他星球?qū)Φ厍蛞灿幸ψ饔,這些力的合力為零 | |
D. | 太陽(yáng)對(duì)地球引力不斷改變地球的運(yùn)動(dòng)方向,使得地球繞太陽(yáng)運(yùn)行 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 石子的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng) | |
B. | 石子拋出時(shí)速度越大,石子在空中飛行時(shí)間越長(zhǎng) | |
C. | 石子每秒內(nèi)速度的變化量恒定不變 | |
D. | 石子在任何時(shí)刻的速度與其豎直分速度之差為一恒量 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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