笑着悲伤9 幼苗
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(1)由图中可得:10s末的速度为v1=4m/s,t1=10s
导体棒在0-10s内的加速度为最大值,am=
v1−0
t1=
4
10=0.4m/s2
(2)设小型电动机的额定功率为Pm
在A点:E1=BLv1I1=
E1
R+r
由牛顿第二定律:F1-μmg-BI1L=ma1
又 Pm=F1•v1
当棒达到最大速度vm=5m/s时,Em=BLvm Im=
Em
R+r
由金属棒的平衡得:F2-μmg-BImL=0
又Pm=F2•vm
联立解得:Pm=2W,R=0.62Ω
(3)在0-10s内:t1=10s
通过的位移:s1=
1
2(0+v1)t1=20m
导体棒产生的热量 Qr=
0.1
0.62QR=0.5J
由能量守恒:WF=QR+Qr+μmg•s1+
1
2m
v21
代入得:此过程牵引力做的功WF=3.1+0.5+0.1×0.3×10×20+
1
2×0.3×42=12J
答:
(1)在0--18s内导体棒获得加速度的最大值是0.4m/s2;
(2)电阻R的阻值是0.62Ω,小型电动机的额定功率是2W;
(3)若已知0--10s内R上产生的热量为3.1J,则此过程中牵引力做的功为12J.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题与汽车匀加速起动类似,关键会推导安培力的表达式,根据平衡条件、牛顿第二定律和能量守恒结合进行求解.
1年前