分析 (1)由能量的转化和守恒可知,金属棒的动能会全部转化为电阻上的焦耳热.
(2)达到稳定时安培力与F等大反向,可得此时的速度,此过程中拉力做功转化为电阻上的焦耳热和金属棒的动能,再由感应电量的表达式$q=\frac{△∅}{R}$,可得此过程中流过R的电量q.
解答 解:(1)由能量的转化和守恒可知,金属棒的动能会全部转化为电阻上的焦耳热,若给金属棒以向右的初速度v0,在金属棒整个运动过程中电阻R上的焦耳热Q1为:
${Q}_{1}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$…①
(2)达到稳定时安培力与F等大反向,设此时导体棒的速度为v,位移为x,由此可得:
$F=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$…②
解得:$v=\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$…③
此过程中拉力做功转化为电阻上的焦耳热和金属棒的动能:
$Fx={Q}_{2}+\frac{1}{2}m{v}^{2}$…④
由感应电量的表达式:
$q=\frac{△∅}{R}$=$\frac{BLx}{R}$…⑤
解得:$x=\frac{qR}{BL}$…⑥
由③④⑥解得:$q=\frac{BL{Q}_{2}}{FR}+\frac{mFR}{2{B}^{4}{L}^{4}}$
答:(1)若给金属棒以向右的初速度V0,求在金属棒整个运动过程中电阻R上的焦耳热$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$
(2)若给金属棒施加一水平向右的恒力F,已知从金属棒开始运动到刚达到稳定运行的过程中,电阻R上的焦耳热为Q,此过程中流过R的电量$\frac{BL{Q}_{2}}{FR}+\frac{mFR}{2{B}^{4}{L}^{4}}$
点评 解决本题关键是掌握好能量的转化和守恒,另一个重点是要掌握由感应电量的表达式$q=\frac{△∅}{R}$.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电动机的输入功率是12W | B. | 电动机的输出功率是10W | ||
C. | 电动机的热功率是2.0W | D. | 整个电路消耗的电功率是24W |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电压表的示数始终小于U | |
B. | 电流表的示数始终大于I | |
C. | 电压表的示数先增大后减小 | |
D. | 电流表的示数先减少后增大的某一值不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若报警器的电池老化(内阻变大,电动势不变),不会影响报警器的安全性能 | |
B. | 若实验时发现当有火时装置不响,应把R2的滑片P向下移 | |
C. | 若实验时发现当有火时装置不响,应把R2的滑片P向上移 | |
D. | 增大电源的电动势,会使报警的临界温度降低 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 30N,沿F1、F2的角平分线方向 | |
B. | 60N,沿F1、F3的角平分线方向 | |
C. | 30$\sqrt{3}$N,在F1、F3之间与F1的夹角为30° | |
D. | 30$\sqrt{3}$N,在F1、F2之间与F1的夹角为30° |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 苹果通过第1个窗户所用的时间最长 | |
B. | 苹果通过第1个窗户重力的平均功率最大 | |
C. | 苹果通过第1个窗户重力做的功最大 | |
D. | 苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球A带正电,小球B不带电,小球C带负电 | |
B. | 三个小球在电场中运动的时间相等 | |
C. | 三个小球到达正极板的动能E${\;}_{{k}_{A}}$>E${\;}_{{k}_{B}}$>E${\;}_{{k}_{C}}$ | |
D. | 三个小球的加速度关系为aA>aB>aC |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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