题目内容
20.(1)从运动开始2秒的时间内,回路中产生的感应电动势大小?
(2)2秒时导体棒两端的电压和R上的电功率大小?
(3)2秒时,作用在导体棒上的拉力F的大小?
(4)从运动开始2秒的时间内,作用在导体棒上的拉力F做36J功,求导体棒中产生的热量是多少?
分析 (1)由v=at求出速度,然后由E=BLv可以求出感应电动势.
(2)由欧姆定律求出电流,由电功率公式求出电功率.
(3)由安培力公式求出安培力,由平衡条件求出外力的大小与方向.
(4)由能量守恒定律可以求出导体棒上产生的热量.
解答 解:(1)2s末的速度:v=at=2×2=4m/s,
回路中产生的感应电动势:
E=BLv=0.5×1×4=2V;
(2)电路中的电流:I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{0.2+0.3}$=4A,
导体棒两端电压:U=IR=4×0.2=0.8V,
R上消耗的电功率为:P=I2R=42×0.3=4.8W;
(3)安培力:FB=BIL=0.5×4×1=2N,
由左手定则可知,安培力向左,
由平衡条件得:F=FB=2N,
力F的大小的方向水平向右.
(4)由能量守恒定律得:
W=$\frac{1}{2}$mv2+Q,
代入数据解得:Q=24J,
QR=$\frac{R}{R+r}$Q=$\frac{0.2}{0.2+0.3}$×24=9.6J;
答:(1)从运动开始2秒的时间内,回路中产生的感应电动势大小为2V;
(2)2秒时导体棒两端的电压为0.8V,R上的电功率大小为4.8W;
(3)2秒时,作用在导体棒上的拉力F的大小为2N;
(4)从运动开始2秒的时间内,作用在导体棒上的拉力F做36J功,导体棒中产生的热量是9.6J.
点评 本题是一道电磁学、电学与力学的综合题,应用E=BLv、欧姆定律、电功率公式、平衡条件即可正确解题.
练习册系列答案
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12.在杨氏双缝干涉实验中,如果( )
| A. | 用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 | |
| B. | 用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹 | |
| C. | 用红光作为光源,当减小两个狭缝之间的距离时,屏上条纹的间距将变小 | |
| D. | 用红光作为光源,当增大两个狭缝与屏之间的距离时,屏上条纹的间距将变小 |
10.如图所示电路中,已知I1=3mA,I2=1mA,则电路元件3中的电流和其两端电压分别为( )

| A. | 2mA 60V | B. | -2mA 60V | C. | -2mA-60V | D. | 2mA-60V |