分析 (1)根據法拉第電磁感應定律計算感應電動勢的大小,根據安培力的公式計算安培力的大小;
(2)框剛進入磁場至線框剛要出磁場的過程重力和安培力做功,根據動量定理計算時間的大;
(3)線框剛進入磁場至線框剛要出磁場的過程,根據動能定理計算電動機多消耗的電能.
解答 解:(1)根據安培力公式得:F安=BIL…①
根據閉合電路歐姆定律得:$I=\frac{E}{R}$…②
根據法拉第電磁感應定律得:E=BLv0…③
由①②③式聯立解得:F安=$\frac{{{B^2}{L^2}{v_0}}}{R}$…④
(2)線框剛進入磁場至線框剛要出磁場的過程,
根據動量定理:$mgsinα•t+{\bar F_安}{t^'}-μmgcosα•t=0$…⑤
根據安培力公式得:${\bar F_安}=B\bar IL$…⑥
根據閉合電路歐姆定律得:$\overline{I}=\frac{\bar E}{R}$…⑦
根據法拉第電磁感應定律得:$\overline{E}=BL\bar v$…⑧
根據運動學公式得:$L=\bar v{t^'}$…⑨
由⑤⑥⑦⑧⑨得:$t=\frac{{{B^2}{L^3}}}{mgR(μcosα-sinα)}$=10s…⑩
(3)線框剛進入磁場至線框剛要出磁場的過程,
根據動能定理得:(μmgcosα-mgsinα)d+W安1=0
根據功能關系得:Q電1=-W安1
根據功能關系得:Qf1=μmgcosα(v0t-d)
從線框上邊剛進入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中:
根據能量守恒得:E=2mgsinα•d+2Q電1+2Qf1
得:$E=\frac{{2μ{v_0}{B^2}{L^3}cosα}}{R(μcosα-sinα)}$
答:(1)閉合線框的上邊剛進入磁場時所受安培力F安的大小為$\frac{{{B^2}{L^2}{v_0}}}{R}$;
(2)從閉合線框上邊剛進入磁場至剛要出磁場所用的時間t為10s;
(3)從閉合線框上邊剛進入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中,電動機多消耗的電能E為$\frac{2μ{v}_{0}{B}^{2}{L}^{3}cosα}{R(μcosα-sinα)}$.
點評 本題是電磁感應與力學相結合的一道綜合題,分析清楚運動過程是正確解題的前提與關鍵,分析清楚運動過程、應用安培力公式、牛頓第二定律、動能定理、功的計算公式即可正確解題.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 光敏電阻能把溫度這個熱學量轉為電阻這個電學量 | |
B. | 金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好,但靈敏度差 | |
C. | 熱敏電阻能把光照強弱這個電學量轉為電阻這個電學量 | |
D. | 霍爾元件能把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
拉力F/N | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
伸長量x/cm | 1.6 | 3.2 | 4.8 | 6.4 | 8 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F1 向下,F2 向上,且F1=F2 | B. | F1 向下,F2 向上,且F1>F2 | ||
C. | F1 向上,F2 向上,且F1=F2 | D. | F1 向上,F2 向下,且F1=F2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 車廂對貨物的作用力大小等于mg | |
B. | 車廂對貨物的作用力方向平行于纜繩向上 | |
C. | 懸臂對車廂的作用力大于(M+m)g | |
D. | 懸臂對車廂的作用力方向沿懸臂豎直向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 子彈射穿木塊后,木塊一直做減速運動 | |
B. | 木塊遭射擊后遠離A的最大距離為0.9m | |
C. | 木塊遭射擊后到相對傳送帶靜止所經歷的時間為1.0s | |
D. | 木塊遭射擊后到相對傳送帶靜止所經歷的時間為0.6s |
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