题目内容
1.(1)金属棒质量m及所受到的恒力F
(2)在0-4s内小灯泡上产生的焦耳热.
分析 (1)抓住导体棒进入磁场后做匀速直线运动,结合拉力等于安培力求出恒力F的大小.导体棒未进入磁场时,不受安培力,做匀加速直线运动,根据速度时间公式求出加速度,结合牛顿第二定律求出金属棒的质量.
(2)根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,结合闭合电路欧姆定律求出感应电路,通过焦耳定律求出产生的焦耳热.
解答 解:(1)t=4s时进入磁场,导体棒做匀速直线运动,
有:F=BIL=$\frac{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}v}{R+r}$=$\frac{4×0.25×1}{5}N=0.2N$.
0-4s内导体棒不受安培力,做匀加速直线运动,加速度a=$\frac{v}{t}=\frac{1}{4}m/{s}^{2}=0.25m/{s}^{2}$,
根据牛顿第二定律得,F=ma,解得m=$\frac{F}{a}=\frac{0.2}{0.25}kg=0.8kg$.
(2)0-4s内,根据法拉第电磁感应定律得,E=$\frac{△BS}{△t}=\frac{2}{4}×0.5×2V=0.5V$,
回路中的电路I=$\frac{E}{R+r}=\frac{0.5}{4+1}A=0.1A$,
灯泡上产生的焦耳热Q=I2Rt=0.01×4×4J=0.16J.
答:(1)金属棒质量m为0.8kg,所受到的恒力F为0.2N.
(2)在0-4s内小灯泡上产生的焦耳热为0.16J.
点评 本题考查了电磁感应与力学和电路的综合运用,知道导体棒未进入磁场时,棒子上有电流,但是不受安培力,掌握切割产生的感应电动势公式、以及法拉第电磁感应定律,并能灵活运用.
练习册系列答案
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19.
如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞前后的x-t图象.已知m1=0.1kg,由此可以判断( )
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| B. | 碰前m1静止,m2向右运动 | |
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| D. | 由动量守恒可以算出m2=0.3kg |
6.
两个固定的等量异种电荷,在他们连线的垂直平分线上有a、b、c、d四点,相邻两点间距离相等,如图所示,下列说法正确的是( )
| A. | a点电势比b点电势高 | |
| B. | a、b两点场强方向相同,a点场强比b点大 | |
| C. | b、d两点场强相等 | |
| D. | 一带电粒子(不计重力),在a点无初速释放,则它将在a、b 线上运动 |
13.
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| B. | C、D两点的电势都降低 | |
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11.
如图所示,电阻R和线圈自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B时两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,电路可能出现的情况是( )
| A. | A、B一起亮,然后B慢慢熄灭,A灯变得更亮 | |
| B. | A比B先亮,然后A慢慢熄灭,B灯变得更亮 | |
| C. | A、B一起亮,然后A慢慢熄灭,B灯变得更亮 | |
| D. | B比A先亮,然后B慢慢熄灭,A灯变得更亮 |