hedy_pc 幼苗
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B2L2v |
R+r |
(1)设路端电压为U,杆的运动速度为v,则有
E=BLv,I=
E
R+r,U=IR
联立得 U=[BLvR/R+r]=0.1v
由图乙可得U=0.2t(V)
所以速度v=2t(m/s)
(2)由上式v=2t知,金属杆的加速度为a=2m/s2,在2s末金属杆的速度为 v=at=4m/s,
此时杆受到的安培力大小为 F/=BIL=
(BL)2v
R+r=0.15N
由牛顿第二定律,对杆有F-F′=ma,
解得,F=0.35N
(3)在2s末,杆的动能为 EK=
1
2mv2=0.8J
由能量守恒定律,回路产生的焦耳热 Q=W-Ek=0.4J
答:(1)金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式为v=2t(m/s);
(2)第2s末外力F的大小为0.35N;
(3)如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J,整个回路中产生的焦耳热是0.4J.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;能量守恒定律;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,首先要识别电路的结构,把握路端电压与电动势的关系,而电动势是联系电路与电磁感应的桥梁,可得到速度的表达式;安培力是联系力与电磁感应的纽带,可理解记住安培力公式F=B2L2vR+r.
1年前
你能帮帮他们吗