题目内容
1.| A. | ab杆所受拉力F的大小为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{2R}$ | |
| B. | cd杆所受摩擦力为零 | |
| C. | 回路中的电流强度为$\frac{BL({v}_{1}+{v}_{2})}{2R}$ | |
| D. | μ与v1大小的关系为μ=$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}$ |
分析 当导体棒ab匀速向右运动时,切割磁感线,cd运动时不切割磁感线,在回路中产生感应电流,从而使导体棒ab受到水平向左的安培力.导体棒cd受到水平向右的安培力,使导体棒和轨道之间产生弹力,从而使cd受到向上的摩擦力,把力分析清楚,然后根据受力平衡解答.
解答 解:A、导体切割磁感线时产生沿abdca方向的感应电流,大小为:I=$\frac{BL{v}_{1}}{2R}$ ①
导体ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:BIL+mgμ=F ②
导体棒cd运动时,在竖直方向受到摩擦力和重力平衡,有:f=BILμ=mg ③
联立以上各式解得:F=mgμ+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{2R}$,μ=$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}$.
故选:D.
点评 本题是双杆类型,涉及电磁感应过程中的复杂受力分析,解决这类问题的关键是,根据法拉第电磁感应定律判断感应电流方向,然后根据安培定则或楞次定律判断安培力方向,进一步根据运动状态列方程求解.
练习册系列答案
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11.
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| B. | 小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小 | |
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12.质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体不可能做( )
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13.
弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图甲所示,为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关,可利用如图乙所示的实验装置,一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度,将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力,轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动.
(1)先保持拉力为150N不变,改变AB的距离L(即改变琴弦长度),测出不同长度时琴弦振动的频率,记录结果如表1所示.
从表1数据可判断在拉力不变时,琴弦振动的频率f与弦长L的关系为频率f与弦长L成反比.
(2)保持琴弦长度为0.80m不变,改变拉力,测出不同拉力时琴弦振动的频率,记录结果如表2所示.
从表2数据可判断在琴弦长度不变时,琴弦振动的频率f与拉力F的关系为频率f与拉力F的平方根成正比.
(3)如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦,除了长度L和拉力F以外,你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的一个因素:弦的半径(即直径、粗细等)或弦的材料(即密度、单位长度的质量等.
(1)先保持拉力为150N不变,改变AB的距离L(即改变琴弦长度),测出不同长度时琴弦振动的频率,记录结果如表1所示.
| 长度大小L/m | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.25 |
| 振动频率f/Hz | 150 | 200 | 300 | 600 |
(2)保持琴弦长度为0.80m不变,改变拉力,测出不同拉力时琴弦振动的频率,记录结果如表2所示.
| 拉力大小F/N | 400 | 225 | 144 | 100 | 25 |
| $\sqrt{F}$大小 | 20 | 15 | 12 | 10 | 5 |
| 振动频率f/Hz | 305 | 229 | 183 | 153 | 76 |
(3)如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦,除了长度L和拉力F以外,你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的一个因素:弦的半径(即直径、粗细等)或弦的材料(即密度、单位长度的质量等.