题目内容
1.(1)小灯泡发光稳定时导体棒MN运动的速度;
(2)小灯泡发光稳定时导体棒MN的输出功率.
分析 (1)导体棒MN先向下做加速运动,后当导体棒所受合力为零时,导体棒做匀速直线运动,达到稳定状态,灯泡发光也稳定.由平衡条件可以求出导体棒MN匀速运动的速度;
(2)由E=BLv求出导体棒产生的感应电动势,然后由闭合电路欧姆定律及电功率公式求出灯泡消耗的功率.
解答 解:(1)小灯泡稳定发光时,导体棒MN做匀速运动,所受合力为零,在沿斜面方向上,
根据平衡条件得:mgsin37°=μmgcos37°+ILB
代入数据有:0.5×10×0.6=0.25×0.5×10×0.8+I×0.5×2
解得:I=2A
由闭合电路的欧姆定律得电流为:I=$\frac{E}{R+r}$
所以E=I(R+r)=2×(2+1)=6V
导体中产生的感应电动势为:E=BLv
v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{6}{0.5×2}$=6m/s
(2)导体棒的输出功率即为小灯泡消耗的功率,P=I2R
代入数据解得:P=22×2=8W.
答:(1)小灯泡发光稳定时导体棒MN运动的速度为6m/s;
(2)小灯泡发光稳定时导体棒MN的输出功率8W.
点评 本题关键抓住感应电流与安培力的关系以及与速度的关系,由平衡条件即可求出导体棒的速度,正确应用欧姆定律及电功率公式即可求出灯泡功率.
练习册系列答案
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9.
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| A. | a、b 两点的线速度相同 | B. | a、b 两点的线速度大小不相等 | ||
| C. | a、b 两点的角速度大小相等 | D. | a、b 两点的角速度大小不相等 |
16.
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| A. | 剪断连接A、B的绳子后,小球C的速度不变 | |
| B. | 剪断连接A、B的绳子后,小球C的速度减小 | |
| C. | 剪断连接A、B的绳子后,B、C具有的机械能减小 | |
| D. | 剪断连接A、B的绳子后,B、C具有的机械能增加 |