题目
题型:金山区模拟难度:来源:
(1)指出金属棒ab从M、N到0、0ˊ的过程中,通过小灯泡的电流方向和金属棒ab的速度大小变化情况;
(2)求金属棒ab到达0、0ˊ时,整个电路的瞬时电功率;
(3)求金属棒ab从M、N到0、0ˊ的过程中,小灯泡上产生的热量.
答案
ab棒由静止开始作圆周运动,速度先增大,当安培力和重力的合力方向指向圆心时速度达到最大,之后开始做减速运动,故ab棒的速度先变大后变小.
(2)在最低点ab棒切割磁力线产生的:E=BLυ ①
由闭合电路欧姆定律得:I=
E |
2R |
瞬时功率:P=EI ③
①②③联立得:P=
B2L2v2 |
2R |
(3)在ab棒下滑的过程中设小灯泡上产生的热量为Q,则整个电路上产生的热量为2Q,
由能量守恒定律得:mgr=
1 |
2 |
解得:Q=
m(2gr-v2) |
4 |
(1)通过小灯泡的电流方向由N到M,ab棒的速度先变大后变小.
(2)整个电路的瞬时电功率为
B2L2v2 |
2R |
(3)小灯泡上产生的热量Q=
m(2gr-v2) |
4 |
核心考点
试题【如图所示,半径为r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置,在轨道左上方端点M、N间接有阻值为R的小灯泡,整个轨道处在磁感应强度为B的匀强磁场中,两导轨间距为】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)铝环下落速度为v时的电功率?
(2)铝环下落的最终速度?
(3)当下落h高度时,速度最大,此过程中圆环消耗的电能?
同学甲的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡,有:tanθ=
F |
mg |
BIl |
mg |
∴I=
mgtanθ |
Bl |
0.05×10×
| ||
|
同学乙的解法如下:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图丙所示.
F做功为:WF=FS1=BIl•lsin37°
重力做功为:WG=-mgS2=-mgl(1-cos37°)
由动能定理得:BIl2sin37-mgl(1-cos37°)=0
∴I=
mg(1-cos°) |
BIsin37° |
0.05×10×(1-0.8) | ||
|
请你判断,他们的解法哪个正确?错误的请指出错在哪里.
(1)导线框从静止开始到进入磁场时所滑过的距离s;
(2)通过计算说明导线框能否匀速通过整个磁场;
(3)导线框从静止开始到全部离开磁场所产生的焦耳热Q.