分析 (1)根據(jù)右手定則可判定感應(yīng)電流方向;由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律相結(jié)合,即可求解;
(2)對(duì)緩沖車廂由動(dòng)量定理列式,對(duì)線圈由閉合電路歐姆定律,再結(jié)合電量公式求解;
(3)先判定動(dòng)量是否守恒,再根據(jù)動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律相結(jié)合從而解出結(jié)果
解答 解:(1)由右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向是abcda(或逆時(shí)針)
緩沖車以速度$\frac{1}{2}$v0碰撞障礙物后滑塊K靜止,滑塊相對(duì)磁場(chǎng)的速度大小為$\frac{1}{2}$v0
線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0=$\frac{1}{2}$nBLv0
線圈中感應(yīng)電流${I}_{0}=\frac{{E}_{0}}{R}$
解得:I0=$\frac{nBL{v}_{0}}{2R}$
(2)設(shè)此過(guò)程緩沖車通過(guò)的位移為d,經(jīng)過(guò)時(shí)間為t,線圈通過(guò)的平均電流為I,平均電動(dòng)勢(shì)為E.
對(duì)緩沖車廂由動(dòng)量定理得:
-nBILt=-m1v0
對(duì)線圈由閉合電路歐姆定律得:$I=\frac{E}{R}$
q=It=$n\frac{△∅}{△tR}•△t=\frac{nBLd}{R}$
解得:d=$\frac{{m}_{1}{v}_{0}R}{{n}^{2}{B}^{2}{L}^{2}}$
(3)設(shè)K、C碰撞后共同運(yùn)動(dòng)的速度為v1,由動(dòng)量守恒定律
m2v=(m2+m3)v1
設(shè)緩沖車與物體C共同運(yùn)動(dòng)的速度為v2
由動(dòng)量守恒定律(m1+m2)v=(m1+m2+m3)v2
設(shè)線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱為Q,依據(jù)能量守恒
$Q=\frac{1}{2}{m}_{1}{v}^{2}+\frac{1}{2}({m}_{2}+{m}_{3}){{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}+{m}_{3}){{v}_{2}}^{2}$
解得:$Q=\frac{m{v}^{2}}{12}$
答:(1)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下,緩沖車廂速度減半時(shí)滑塊K上線圈內(nèi)的感應(yīng)電流大小為$\frac{nBL{v}_{0}}{2R}$,方向是abcda;
(2)緩沖車廂從碰撞到停下過(guò)程中通過(guò)的位移為$\frac{{m}_{1}{v}_{0}R}{{n}^{2}{B}^{2}{L}^{2}}$;
(3)相互作用的整個(gè)過(guò)程中線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{m{v}^{2}}{12}$.
點(diǎn)評(píng) 本題要學(xué)生理解右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律.注意的是動(dòng)量守恒定律要做出判定是否守恒.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | $\sqrt{(\frac{F}{M}-\frac{{v}_{0}}{t})R}$ | B. | $\sqrt{(\frac{F}{M}+\frac{{v}_{0}}{t})R}$ | C. | $\frac{FtR}{M{v}_{0}}$ | D. | $\frac{F{v}_{0}R}{Mt}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ${\;}_{3}^{1}$n | B. | ${\;}_{1}^{1}$H | C. | ${\;}_{1}^{2}$H | D. | ${\;}_{2}^{4}$He |
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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:多選題
A. | 微粒受電場(chǎng)力、洛倫茲力、重力三個(gè)力作用 | |
B. | 微粒帶負(fù)電,微粒在運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能不斷增加 | |
C. | 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{2mg}{q}$ | |
D. | 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{mg}{qv}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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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:多選題
A. | 甲波中質(zhì)點(diǎn)M比質(zhì)點(diǎn)P先回到平衡位置 | |
B. | 質(zhì)點(diǎn)P、Q、M的振幅均為6cm | |
C. | 甲波更容易觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 | |
D. | 從圖示的時(shí)刻開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置 | |
E. | 圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的加速度比質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
長(zhǎng)度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 | 50.0 |
電阻R(KΩ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 | 8.4 |
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