F安=BIL=0.30N---- 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（2008?盧灣區(qū)模擬）辯析題水平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導軌，軌道寬1m，導軌的左端接有R=0.4Ω的電阻，導軌上放一阻值為R0=0.1Ω的導體棒ab，其余電阻不計，導體棒ab用水平線通過定滑輪吊著質(zhì)量M=0.2kg的重物，空間有豎直向上的勻強磁場，如圖所示．已知t=0時，B=1T，l=1m，此時物體在地面上且連線剛好被拉直，若磁場以
△B
△t
=0.1T/s增加，請問：經(jīng)過一段時間物體是否能被拉動？若不能，請說明理由；若能，請求出經(jīng)過多長時間物體才被拉動．
以下為某同學的解答：
因為穿過回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，ab受到向左的安培力作用．當安培力大于或等于被吊物體的重力時，重物才能被拉動．
回路產(chǎn)生的感應電動勢為：E=
△Φ
△t
=S?
△B
△t

ab受到向左的安培力為：F安=BIL=
BLE
R0+R
，代入相關(guān)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)安培力為恒力且F安＜Mg，因此該同學得出的結(jié)論是：所以無論經(jīng)過多長時間，物體都不能被拉動．
請問，該同學的結(jié)論是否正確？若正確，求出有關(guān)數(shù)據(jù)，若不正確，請指出錯誤所在并求出正確結(jié)果．

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辯析題水平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導軌，軌道寬1m，導軌的左端接有R=0.4Ω的電阻，導軌上放一阻值為R0=0.1Ω的導體棒ab，其余電阻不計，導體棒ab用水平線通過定滑輪吊著質(zhì)量M=0.2kg的重物，空間有豎直向上的勻強磁場，如圖所示．已知t=0時，B=1T，l=1m，此時物體在地面上且連線剛好被拉直，若磁場以
△B
△t
=0.1T/s增加，請問：經(jīng)過一段時間物體是否能被拉動？若不能，請說明理由；若能，請求出經(jīng)過多長時間物體才被拉動．
以下為某同學的
因為穿過回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，ab受到向左的安培力作用．當安培力大于或等于被吊物體的重力時，重物才能被拉動．
回路產(chǎn)生的感應電動勢為：E=
△Φ
△t
=S?
△B
△t

ab受到向左的安培力為：F安=BIL=
BLE
R0+R
，代入相關(guān)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)安培力為恒力且F安＜Mg，因此該同學得出的結(jié)論是：所以無論經(jīng)過多長時間，物體都不能被拉動．
請問，該同學的結(jié)論是否正確？若正確，求出有關(guān)數(shù)據(jù)，若不正確，請指出錯誤所在并求出正確結(jié)果．
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【解析】（1）電動機的輸出功率為W 

F安=BIL=

當速度穩(wěn)定時，由平衡條件得

解得v=2m/s 

（2）由能量守恒定律得  

解得t=1s

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（2011?河北模擬）如圖甲所示，CDE是固定在絕緣水平面上的光滑金屬導軌，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE單位長度的電阻均為r0，導軌處于磁感應強度為B、豎直向下的勻強磁場中．MN是絕緣水平面上的一根金屬桿，其長度大于L，電阻可忽略不計．現(xiàn)MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上勻速滑行．MN在滑行的過程中始終與CDE接觸良好，并且與C、E所確定的直線平行．

（1）求MN滑行到C、E兩點時，C、D兩點電勢差的大��；
（2）推導MN在CDE上滑動過程中，回路中的感應電動勢E與時間t的關(guān)系表達式；
（3）在運動學中我們學過：通過物體運動速度和時間的關(guān)系圖線（v-t圖）可以求出物體運動的位移x，如圖乙中物體在0～t0時間內(nèi)的位移在數(shù)值上等于梯形Ov0Pt0的面積．通過類比我們可以知道：如果畫出力與位移的關(guān)系圖線（F-x圖）也可以通過圖線求出力對物體所做的功．
  請你推導MN在CDE上滑動過程中，MN所受安培力F安與MN的位移x的關(guān)系表達式，并用F安與x的關(guān)系圖線求出MN在CDE上整個滑行的過程中，MN和CDE構(gòu)成的回路所產(chǎn)生的焦耳熱．

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（18分）

如圖甲所示，CDE是固定在絕緣水平面上的光滑金屬導軌，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE單位長度的電阻均為r0，導軌處于磁感應強度為B、豎直向下的勻強磁場中。   MN是絕緣水平面上的一根金屬桿，其長度大于L，電阻可忽略不計�，F(xiàn)MN在向右的水平拉力作用下以速度v0。在CDE上勻速滑行。MN在滑行的過程中始終與CDE接觸良好，并且與C、E所確定的直線平行。

   （1）求MN滑行到C、E兩點時，C、D兩點電勢差的大��；

   （2）推導MN在CDE上滑動過程中，回路中的感應電動勢E與時間t的關(guān)系表達式；

   （3）在運動學中我們學過：通過物體運動速度和時間的關(guān)系圖線（v – t 圖）可以求出物體運動的位移x，如圖乙中物體在0 – t0。時間內(nèi)的位移在數(shù)值上等于梯形Ov0Pt的面積。通過類比我們可以知道：如果畫出力與位移的關(guān)系圖線（F—x圖）也可以通過圖線求出力對物體所做的功。

請你推導MN在CDE上滑動過程中，MN所受安培力F安與MN的位移x的關(guān)系表達式，并用F安與x的關(guān)系圖線求出MN在CDE上整個滑行的過程中，MN和CDE構(gòu)成的回路所產(chǎn)生的焦耳熱。

 

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