金屬桿
- 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中“桿+導(dǎo)軌”模型梳理
如圖4 所示,金屬桿MN放在水平放置的光滑導(dǎo)軌上,空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬桿MN受到恒定的外力作用。以金屬桿MN為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得,解得,因此隨著速度v的增大,加速度a逐漸減小,當(dāng)a=0的時(shí)候,金屬桿MN達(dá)到平衡狀態(tài),以恒定的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。上述規(guī)律不僅適用于水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng),豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)或斜面上的運(yùn)動(dòng)也適用,只不過(guò)是將恒力稍微變化了一下。圖4例1如圖5所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),頂端接阻值為R的電阻。
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2023年11期2023-11-24
- 高考物理模擬試題(二)參考答案與提示
1)初始時(shí)刻對(duì)金屬桿N進(jìn)行受力分析,如圖3甲所示。設(shè)金屬桿N的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ=ma,解得。(2)金屬桿N到達(dá)OO'連線處前對(duì)金屬桿M、N分別進(jìn)行受力分析,如圖3乙所示,當(dāng)金屬桿N做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),由金屬桿M、N組成的系統(tǒng)沿傾斜導(dǎo)軌方向所受合外力等于零,因此系統(tǒng)沿傾斜導(dǎo)軌方向動(dòng)量守恒。設(shè)金屬桿N到達(dá)OO'連線處前的速度大小為v,金屬桿M的速度大小為v1,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv-mv1=0,解得v1=v。兩金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2023年1期2023-03-22
- 地面參考系和磁源參考系中感應(yīng)電流的功率
阻。質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下。當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求：圖1 原題圖（1）MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小 I；（2）MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P。該題前兩問比較簡(jiǎn)單，在此不作討論。引發(fā)的
物理教學(xué)探討 2022年11期2022-12-28
- 對(duì)一道力學(xué)競(jìng)賽題解析的商榷
是一道關(guān)于均勻金屬桿在豎直平面內(nèi)的平面平行運(yùn)動(dòng)問題.試題.如圖1，長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻金屬桿兩端靠在垂直于水平面的直角絕緣導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的兩臂分別沿水平與豎直方向.初始時(shí)刻金屬桿靜止，與豎直導(dǎo)軌成30°角.不計(jì)一切摩擦.圖1（1）試求當(dāng)桿下滑到與豎直導(dǎo)軌成60°角時(shí)桿的質(zhì)心的速度；（2）假設(shè)存在垂直于導(dǎo)軌所在平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求當(dāng)桿下滑到與豎直導(dǎo)軌成60°角時(shí)桿兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).試題的參考答案解析如下：（1）由能量守恒得（2
物理教師 2022年9期2022-11-03
- 巧用導(dǎo)數(shù)知識(shí) 破解教學(xué)疑點(diǎn)
——由一個(gè)典型物理錯(cuò)誤引發(fā)的思考
。一電阻不計(jì)的金屬桿可以在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直。在t=0 時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t=6.0 s時(shí)金屬桿所受到的安培力大小。圖1學(xué)生的解答普遍如下：其實(shí)，這是錯(cuò)誤的！在當(dāng)年的高考中，這道題的難度系數(shù)為0.077，錯(cuò)誤率非常高。造成這一錯(cuò)誤的原因是什么呢？二、問題的剖析經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，這是由于教師在平時(shí)教學(xué)中對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式?jīng)]有深入討論造成的。在高中物理教材中，法
中學(xué)教學(xué)參考 2022年17期2022-10-10
- 法拉第電磁感應(yīng)定律的深度理解
閉合回路中的雙金屬桿在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí),速度v是兩金屬桿切割磁感線運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度.理論推導(dǎo)如圖4所示,兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,導(dǎo)軌平面有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.垂直導(dǎo)軌放置兩長(zhǎng)度均為d的金屬棒Ⅰ、Ⅱ,兩金屬棒沿導(dǎo)軌水平運(yùn)動(dòng),若金屬棒Ⅰ運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1,金屬棒Ⅱ運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2,兩速度方向相同,且v1＞v2,證明:回路中的電動(dòng)勢(shì)E＝Bd(v1－v2).圖4證明經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt,金屬棒Ⅰ向前運(yùn)動(dòng)的距離為x1＝v1Δ
高中數(shù)理化 2022年6期2022-04-21
- 電磁感應(yīng)中的“知三求三”
,阻值也為R的金屬桿cd垂直放置在導(dǎo)軌上,由靜止釋放,下滑距離為x時(shí)達(dá)到最大速度。重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬桿cd與導(dǎo)軌始終接觸良好。求:圖2(1)金屬桿cd下滑過(guò)程中的最大加速度amax。(2)金屬桿cd能夠達(dá)到的最大速度vmax。(3)金屬桿cd由靜止運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度的過(guò)程中,金屬桿cd中產(chǎn)生的焦耳熱Q。(4)金屬桿cd由靜止運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度的過(guò)程中,通過(guò)金屬桿cd某一橫截面的電荷量q。(5)金屬桿cd由靜止運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度的過(guò)程所用的時(shí)
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2022年11期2022-03-20
- 磁懸浮列車相關(guān)問題賞析
m,電阻為r的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下。沿水平方向施加外力F(未知量)拉金屬桿ab,使之由靜止開始運(yùn)動(dòng),電阻R兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2 乙所示,t0時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電壓為U0。已知金屬桿ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為其對(duì)地速度的k倍,設(shè)金屬桿ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。(提示:可以用F-t圖像下方的“面積”代表力F的沖量)求:圖2(1)t0時(shí)刻,金屬桿ab的速度。(2)0
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2022年11期2022-03-20
- 金屬線脹系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)與制作
泵、水管、待測(cè)金屬桿固定組件等組成.物理杠桿模塊則是由金屬物理杠桿、彈簧和彈簧固定組件組成.該儀器的主要作用是教學(xué)演示，可以測(cè)量金屬桿的線脹系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算相對(duì)誤差、不確定度等.圖1 實(shí)驗(yàn)裝置圖(a) 實(shí)驗(yàn)裝置模型圖展開狀態(tài)(b) 實(shí)驗(yàn)裝置模型圖折疊狀態(tài)(c) 實(shí)驗(yàn)裝置模型圖加熱模塊(d) 實(shí)驗(yàn)裝置物理杠桿模塊構(gòu)造圖2 實(shí)驗(yàn)裝置模型圖金屬的熱膨脹變化量與溫度可近似認(rèn)為是線性相關(guān)的，但它是一個(gè)非常微小的變化量，無(wú)法用肉眼觀察且不易測(cè)量.本儀器利用電加熱棒對(duì)待測(cè)
大學(xué)物理 2022年12期2022-02-18
- 創(chuàng)意讓家更溫馨
款搖籃配有三根金屬桿，只要把兩個(gè)圓環(huán)固定在一起，然后在下面的金屬桿上鋪上被子，就是一個(gè)搖籃;把圓環(huán)反轉(zhuǎn)后，再在金屬桿上掛好玩具，就可以變成逗孩子玩的玩具;當(dāng)孩子長(zhǎng)大后，配上一個(gè)椅墊（diàn），搖籃又會(huì)立刻變身為一個(gè)搖椅。折疊電視這款折疊電視平時(shí)隱藏在地下，要看電視時(shí)，只需按下遙控按鈕，一個(gè)由五塊折疊面板組成的電視就會(huì)從地里“鉆”出來(lái)，并慢慢展開。折疊電視內(nèi)置有高分辨率傳感器，可檢測(cè)折疊面板之間的偏移情況，并自動(dòng)校準(zhǔn)，不會(huì)讓人看到拼接的縫隙（fènɡ xì
學(xué)苑創(chuàng)造·A版 2021年8期2021-08-09
- 培養(yǎng)高中物理學(xué)科核心素養(yǎng) 用科學(xué)思維解決問題
——以分析安培力做功與焦耳熱的關(guān)系為例
阻．質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下．當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：圖2(1)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；(2)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；(3)PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P．(3)金屬桿切割磁感線的速度v′=v0-v感應(yīng)電動(dòng)
數(shù)理化解題研究 2021年9期2021-04-14
- 一種便于拆卸的塑料瓶注塑用模具
角均水平安裝有金屬桿，金屬桿靠近固定板的一端套有模具框，且模具框內(nèi)部頂端和底端靠近固定板的一端通過(guò)軸承豎直安裝正反螺紋絲桿，正反螺紋絲桿的底端貫穿模具框底端安裝有螺銓。本實(shí)用新型一種便于拆卸的塑料瓶注塑用模具，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺銓使正反螺紋絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)套筒在正反螺紋絲桿外壁相向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擠壓板相向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在第二彈簧的彈性作用下擠壓擠壓板，從而將定模具穩(wěn)定的安裝在擠壓板之間（申請(qǐng)專利號(hào)：CN201921677721.0）。
橡塑技術(shù)與裝備 2021年2期2021-02-01
- 2020年全國(guó)Ⅰ卷第21題的溯源與拓展
0 kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的電阻為R=0.50 Ω．在t=0時(shí)刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．經(jīng)過(guò)t=5.0 s,金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s2,問此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少?可以看出,今年全國(guó)Ⅰ卷的第21題,來(lái)自于2003年全國(guó)卷的改編,兩題考查對(duì)比如表1所示．表13 拓展拓展1.如“1解答”已知條件,求: (
物理教師 2020年9期2020-10-11
- 近5年江蘇高考物理計(jì)算題第13題命題特點(diǎn)及備考策略
勻速地向右掃過(guò)金屬桿后,金屬桿的速度變?yōu)関.(1)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí),桿中感應(yīng)電流的大小;(2)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí),桿的加速度大小;(3)PQ剛要離開金屬桿時(shí),感應(yīng)電流的功率.2018質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上,距底端的距離為s,導(dǎo)軌與外接電源相連,使金屬棒通有電流.金屬棒被松開后,以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑(1)末速度的大小v;(2)通過(guò)的電流大小I;(3)通過(guò)的電荷量Q.2019線圈的面積S=0.3 m2、電阻R=0.6 Ω,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0
數(shù)理化解題研究 2020年22期2020-08-24
- 醫(yī)科達(dá)Compact 電子直線加速器一例特殊故障的維修
壓保護(hù)裝置由全金屬桿和行程開關(guān)組成，當(dāng)脈沖變壓器油溫升高或壓力上升時(shí)，金屬桿伸出頂開行程開關(guān)的常閉接點(diǎn)，控制臺(tái)上位機(jī)顯示“油壓過(guò)高”提示，而維修人員檢查此脈沖高變壓器后，未見金屬桿，設(shè)備也從未提示“油壓過(guò)高”，因此考慮不確定因素引起金屬桿回縮至油箱里。當(dāng)脈沖變壓器隨機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)，金屬桿在油箱中游動(dòng)，當(dāng)金屬桿“偶然”碰到脈沖變壓器高壓端時(shí)，引起高壓打火，引發(fā)上述2次故障；拆下脈沖變壓器，打開油箱發(fā)現(xiàn)金屬桿脫落在油箱中，且有打火痕跡，更換脈沖變壓器和充電分機(jī)的I
醫(yī)療裝備 2020年11期2020-07-03
- 常見幾種產(chǎn)生正弦交流電的非典型方式
外力使長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿沿兩環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)半徑為R，桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，求其回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流.解析金屬桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v=ωR①若金屬棒從水平直徑方向開始計(jì)時(shí)，設(shè)金屬桿與水平直徑方向間的夾角為θ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLvsinθ②③非典型方式2面積為S、阻值為R的金屬框放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與金屬框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律B=B0cosωt，求其回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流.①由題意知: 磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率②③非典型
數(shù)理化解題研究 2020年10期2020-04-01
- 中學(xué)物理中的“另類勻變速運(yùn)動(dòng)”
一根質(zhì)量為m的金屬桿置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知金屬桿在導(dǎo)軌上開始運(yùn)動(dòng)的初速度大小為v0，方向平行于導(dǎo)軌(規(guī)定向右為x軸正方向)。忽略金屬桿與導(dǎo)軌的電阻，不計(jì)摩擦。證明：金屬桿運(yùn)動(dòng)到總路程的λ(0≤λ≤1)倍時(shí)，安培力的瞬時(shí)功率P=。圖2解：金屬桿所受安培力安培力與速度成正比，所以金屬桿的運(yùn)動(dòng)是速度隨位移均勻變化的運(yùn)動(dòng)。 由得，因此金屬桿運(yùn)動(dòng)的總路程。總路程的λ(0≤λ≤1)倍，此時(shí)金屬桿的瞬時(shí)速度，安培力的瞬時(shí)功率P==。
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2020年1期2020-02-12
- 關(guān)于2016年浙江一模物理卷中第17題的討論和思考
正在做“旋轉(zhuǎn)的金屬桿實(shí)驗(yàn)”，金屬桿在金屬圓環(huán)中可無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電刷和金屬圓環(huán)接觸，并連接著位于金屬圓環(huán)中心處可以無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈。電路中的M接線柱和金屬圓環(huán)相連，N接線柱和位于圓環(huán)中心的金屬鉸鏈相連。在圓環(huán)區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T、磁感線垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬圓環(huán)的半徑a=0.1 m，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3 V，內(nèi)阻r=0.1 Ω，限流電阻R0=4.8 Ω，金屬桿的電阻為R=0.1 Ω，閉合開關(guān)，則（ ）圖2 旋轉(zhuǎn)的金屬桿實(shí)驗(yàn)A.由上往下看，金屬
物理教學(xué)探討 2019年9期2019-10-25
- 正交分解法在高中物理解題中的應(yīng)用
7】如圖所示，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)的電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，結(jié)果ab靜止在水平導(dǎo)軌上.若磁場(chǎng)方向與水平導(dǎo)軌成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力.解： Bsin Bcosf=IL=BILsinN=mg-IL=mg-BILcos【例8】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，今有一質(zhì)量為m、有效電阻r的
魅力中國(guó) 2019年2期2019-08-20
- 析三年江蘇高考 觀電磁感應(yīng)計(jì)算
阻。質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下。當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求：(1)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；(2)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；(3)PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P。【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv0(2)安培力F=B
教學(xué)考試(高考物理) 2019年1期2019-04-24
- 把握課外輔導(dǎo) 培育學(xué)生核心素養(yǎng)
這道題.(1)金屬桿通過(guò)圓弧軌道最低處PM位置時(shí)受到的彈力大小N；(2)在整個(gè)過(guò)程中定值電阻的焦耳熱Q；(3)金屬桿前、后兩次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間差Δt.圖1 題目題圖1 追本溯源 把握難點(diǎn)學(xué)生對(duì)這道題感到疑惑難解的問題應(yīng)該是第(3)小問：金屬桿前、后兩次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間差Δt.因?yàn)樯婕皶r(shí)間問題，學(xué)生可能會(huì)想到應(yīng)用動(dòng)量定理：I=Ft,但金屬桿前、后兩次通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)都是做非勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)變化的物理量，電路中的電流就不是恒定不變的，則金屬桿
物理通報(bào) 2019年4期2019-04-16
- 金屬桿“勻加速直線”切割磁感線的幾類問題解析
要想使問題中的金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，命題者需對(duì)相關(guān)的物理情景做巧妙的設(shè)計(jì)。這類問題的解答對(duì)學(xué)生的分析推理能力要求較高。文章就金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的幾種類型進(jìn)行探討。[關(guān)鍵詞]金屬桿;勻加速;切割磁感線[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）02-0050-02
中學(xué)教學(xué)參考·理科版 2019年1期2019-03-28
- 電磁感應(yīng)中關(guān)于安培力做功與電阻發(fā)熱量關(guān)系的討論
以得到結(jié)論:“金屬桿克服安培力做的功等于系統(tǒng)電阻上的發(fā)熱量”．但該結(jié)論能否推廣至一般情況?在感生情況下是否還適用?是否存在限制條件?本文將用兩種方法來(lái)討論該問題．方法1:利用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的微觀機(jī)制來(lái)討論.對(duì)于金屬桿AB,考慮桿中的一個(gè)電子,其帶電量荷為e,假定某一時(shí)刻金屬桿的速度為v,由于金屬桿運(yùn)動(dòng),故電子受到洛倫茲力f1的作用,滿足f1=evB，(1)方向向下(如圖2所示),因此金屬桿A端帶正電,B端帶負(fù)電,這就是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的本質(zhì),電子所受洛倫茲力
物理教師 2018年11期2018-12-14
- 外力作用下單桿切割磁感線模型賞析
放有垂直導(dǎo)軌的金屬桿P，金屬桿質(zhì)量為m=0.1 kg，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。連接在導(dǎo)軌左端的電阻R=3.0 Ω，金屬桿的電阻r=1.0 Ω，其余部分電阻不計(jì)。某時(shí)刻給金屬桿一個(gè)水平向右的恒力F，金屬桿P由靜止開始運(yùn)動(dòng)，圖乙是金屬桿P運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象，導(dǎo)軌與金屬桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。在金屬桿P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，第一個(gè)2 s內(nèi)通過(guò)金屬桿P的電荷量與第二個(gè)2 s內(nèi)通過(guò)P的電荷量之比為3∶5。g取10 m/s2。求：(1)水平
教學(xué)考試(高考物理) 2018年5期2018-12-07
- 電磁感應(yīng)中的圖象問題舉例
【點(diǎn)睛】本題以金屬桿在兩個(gè)間隔磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等為背景，考查電磁感應(yīng)的應(yīng)用，解題的突破點(diǎn)是金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等，而金屬桿在兩磁場(chǎng)間運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力是勻加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)必做減速運(yùn)動(dòng)?！纠?】(齊齊哈爾市2018屆高三第三次模擬)超導(dǎo)體的電阻為零，現(xiàn)有一個(gè)本來(lái)無(wú)電流的固定的超導(dǎo)體圓環(huán)如圖4所示，虛線為其軸線，在其右側(cè)有一個(gè)條形永磁體，當(dāng)永磁體從右側(cè)遠(yuǎn)處沿軸線勻速穿過(guò)該圓環(huán)直至左側(cè)遠(yuǎn)處的過(guò)程中，下列I-t圖所反映的電流情況合理的是哪個(gè)？假
教學(xué)考試(高考物理) 2018年6期2018-12-06
- 高三電、磁學(xué)模塊第一輪復(fù)習(xí)自測(cè)題(選修3-1、3-2)參考答案
-t圖像可知,金屬桿做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間Δt=3s,t=0時(shí)刻金屬桿的速度v0=6 m/s,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得其加速度大小設(shè)金屬桿運(yùn)動(dòng)了5m時(shí)的速度為v1,則解得v1=4 m/s。此時(shí),金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=Blv1,回路中產(chǎn)生的電流I1=電阻R兩端的電壓U=IR,解得U=11.6V。(2)由t=0時(shí)BIl＜m a,可分析判斷出外力F的方向與v0反向。金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得F+BIl=m a。設(shè)在t時(shí)刻金屬桿的速度為v,金屬桿切割磁感線
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2018年11期2018-12-05
- 淺談在電磁感應(yīng)定律中的應(yīng)用
.一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直.在t=0時(shí)刻,金屬桿緊靠在P,Q端,在外力的作用下,桿以恒定的加速度從靜止出發(fā)向?qū)к壍牧硗庖欢嘶瑒?dòng),求在t=6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力.解設(shè)金屬桿的加速度為a,金屬桿在時(shí)間t內(nèi)的位移為L(zhǎng)1 ,則由題意得知φ=BS, 其中S=L·L1:由L1=
數(shù)理化解題研究 2018年19期2018-08-15
- 一道值得商榷的試題
2.0 kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，如圖1中甲所示。用恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，v-t圖象如圖1中乙。g=10 m/s2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，求：(1)恒力F的大小；(2)金屬桿速度為2.0 m/s時(shí)的加速度大小；(3)根據(jù)v-t圖象估算在前0.8 s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。【原解】(1)由圖1中乙知，桿運(yùn)動(dòng)的最大速度:vm=4 m/s代入數(shù)據(jù)得：F=18 N。(2)對(duì)桿進(jìn)行受力分析，如圖2所示，由牛頓第二定律可得：F-F安-mgsinα=m
教學(xué)考試(高考物理) 2018年2期2018-07-25
- 近三年江蘇高考第13題的命題策略分析和備考建議
磁場(chǎng)質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿物理模型考查內(nèi)容(1)該圈肌肉組織的電阻R;(2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q.(1)求M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E;(2)在太陽(yáng)帆板上將一只小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路,試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說(shuō)明理由;(3)取地球半徑R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,試估算“天宮一號(hào)”距
數(shù)理化解題研究 2018年13期2018-06-02
- 電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)綜合問題探究
培力和一垂直于金屬桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=2m/s2,方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略,且接觸良好。求:(1)電流為零時(shí),金屬桿所處的位置。(2)電流為最大值的一半時(shí),施加在金屬桿上外力F的大小和方向。(3)保持其他條件不變,而初速度v0取不同值,求開始時(shí)外力F的方向與初速度v0取值的關(guān)系。分析:金屬桿在水平外力F和安培力的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度的方向向左。金屬桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為向右的勻減速運(yùn)動(dòng)→速
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2018年3期2018-04-08
- 巧拆高考題 慧編“原創(chuàng)”題
——以2016年高考新課標(biāo)卷Ⅱ必做計(jì)算題的改編為例
m、長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上.t=0時(shí),金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻,金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng).桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.重力加速度大小為g.求:(1) 金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小;(2) 電阻的阻值.借用這道考題提供的新穎情境,將試題拆分成3道試題,以適用于3個(gè)不同時(shí)期不同難易度的訓(xùn)
物理教師 2017年6期2017-06-27
- 電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用檢測(cè)題
式中質(zhì)量為M的金屬桿a b水平而與導(dǎo)軌垂直放置,可在導(dǎo)軌上沿與導(dǎo)軌平行的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)t=0時(shí),金屬桿位于x=0處,并有沿x軸正方向的初速度v0= 5m/s。金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,有一大小變化的沿x軸方向的水平拉力F作用在金屬桿上,使金屬桿以沿x軸負(fù)方向、大小a=1 0m/s2的恒定加速度做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。其他電阻均忽略不計(jì)。求：(1)該回路中感應(yīng)電流可以持續(xù)的時(shí)間。(2)當(dāng)金屬桿向右運(yùn)動(dòng)的速度為3 m/s時(shí),回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。圖1 21 1.如圖1 2
- 拓展習(xí)題教學(xué)功能的行為探索
量均為 的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為 ，在t=0時(shí)刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為 的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。經(jīng)過(guò) ，金屬桿甲的加速度為 ，問此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少？（改編題）兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感強(qiáng)度 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌間的距離 。兩根質(zhì)量均為 的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)
課程教育研究·新教師教學(xué) 2016年17期2017-04-12
- 對(duì)兩道電磁感應(yīng)試題的探討
，一質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上.現(xiàn)給金屬桿一個(gè)水平向右的初速度v0，設(shè)電容C足夠大，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻都可忽略不計(jì)，試求金屬桿運(yùn)動(dòng)的最終速度.圖2 例2題圖解析:金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε=BLv，給電容器充電，同時(shí)受到安培力的作用而減速，由于電路中電容器兩端的電勢(shì)差與金屬桿的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，則當(dāng)二者大小相等時(shí)，電流為零，電容器充電完畢，金屬桿將做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)速度大小為v，通過(guò)金屬桿橫截面的總電荷量為q，對(duì)金屬桿由動(dòng)量定理有-BLq
物理通報(bào) 2017年4期2017-04-01
- 動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)題解中的應(yīng)用
R、質(zhì)量為m的金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置于x0處,不計(jì)金屬桿與導(dǎo)軌間的接觸電阻,現(xiàn)給金屬桿沿x軸正方向的初速度v0,金屬桿剛好能運(yùn)動(dòng)到2x0處,試求:金屬桿運(yùn)動(dòng)到1.5x0處時(shí)速度大小和安培力的瞬時(shí)功率．解析:金屬桿受重力、支持力和水平向左的安培力;設(shè)金屬桿運(yùn)動(dòng)到1.5x0處時(shí)間為Δt,取水平向右為正．由動(dòng)量定理有-BLΔt=mv-mv0.(1)由閉合電路歐姆定律有(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得(3)其中ΔΦ=BLx02.(4)由(1)～(4)式得-B2L2x04
物理教師 2017年3期2017-03-30
- 線脹系數(shù)測(cè)定儀溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
測(cè)定儀只能測(cè)定金屬桿的初始和最終溫度測(cè)量誤差比較大。很多工作利用反射鏡多次反射來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量金屬桿微小變化[5-6]。本文計(jì)劃通過(guò)改進(jìn)線脹系數(shù)測(cè)定儀的溫度測(cè)定和讀數(shù)系統(tǒng)，來(lái)提高線脹系數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確性，以適應(yīng)當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。本文將根據(jù)滁州學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀以及多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出線脹系數(shù)測(cè)定儀的改進(jìn)方法。第一部分將介紹光杠桿法工作原理；第二部分將對(duì)立式線脹系數(shù)測(cè)定儀溫度測(cè)量系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)方案；第三部分將分析改進(jìn)后線脹系數(shù)測(cè)定儀的優(yōu)勢(shì)；第四部分將對(duì)
滁州學(xué)院學(xué)報(bào) 2016年5期2016-12-16
- 開爾文電橋測(cè)量低電阻裝置的改進(jìn)*
測(cè)量不同長(zhǎng)度的金屬桿的電阻的方法改裝方法具體步驟與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中“開爾文電橋測(cè)量低電阻”的實(shí)驗(yàn)相同，只是在原有基礎(chǔ)上將導(dǎo)線直接接到了夾持端，而沒有用導(dǎo)線將其與黑色的接線柱相連，這樣減小了接線柱本身及與導(dǎo)線上的電阻帶來(lái)的誤差，極大地提高了測(cè)量精確度，通過(guò)左右移動(dòng)夾持端來(lái)改變金屬桿的長(zhǎng)度，并多次測(cè)量與記錄．3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果對(duì)金屬桿分別在12，24，36，48 cm長(zhǎng)度下進(jìn)行了測(cè)量，每個(gè)長(zhǎng)度重復(fù)3次，并得到所測(cè)電阻的平均值及其對(duì)應(yīng)的電阻率，結(jié)果如表1所
物理通報(bào) 2016年11期2016-11-30
- 淺談驗(yàn)電器與靜電計(jì)的差異
球下方連接一根金屬桿，金屬桿插入玻璃器皿內(nèi)，在金屬桿下端掛有兩片金屬箔，此處應(yīng)注意金屬桿下端與金屬箔是需要整個(gè)被封裝于玻璃器皿內(nèi)的。當(dāng)帶電物體接觸驗(yàn)電器上方金屬小球時(shí)，金屬箔片會(huì)因同性電荷相互排斥向兩側(cè)張開。金屬箔和金屬桿被封存于玻璃器皿中，一是為了方便觀察，二是為了防止氣流產(chǎn)生干擾。此外，金屬桿與玻璃器皿相接處需要使用絕緣物防止二者發(fā)生接觸。（二）靜電計(jì)靜電計(jì)主要被用于電勢(shì)差的測(cè)量。圖3為靜電計(jì)構(gòu)造圖，圖4為靜電計(jì)實(shí)物圖。圖3 靜電計(jì)構(gòu)造圖圖4 靜電計(jì)實(shí)
科學(xué)中國(guó)人 2016年30期2016-11-08
- 一道高考模擬試題的剖析與思考
R,質(zhì)量為m的金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置于x0處，不計(jì)金屬桿與導(dǎo)軌間的接觸電阻，現(xiàn)給金屬桿沿x軸正方向的初速度v0，金屬桿剛好能運(yùn)動(dòng)到2x0處，在金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中圖1貴州省適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試于4月10日上午9時(shí)至11時(shí)30分舉行，當(dāng)天下午和晚上網(wǎng)上就對(duì)本次測(cè)試上述試題的難度以及與高考考綱的吻合性等議論得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，特別是對(duì)試題中選項(xiàng)D的正確性持懷疑態(tài)度.2 試題的剖析這是一道以電磁感應(yīng)為背景的力、熱、電綜合測(cè)試題，要求考生要有較強(qiáng)的綜合能力才能完整地進(jìn)行解
物理通報(bào) 2016年8期2016-09-18
- 物理學(xué)科中的微元法的解題應(yīng)用探究
放一質(zhì)量為m的金屬桿，導(dǎo)軌的距離是L，導(dǎo)軌的一邊連接上阻值是R的電阻，不計(jì)其余電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直在導(dǎo)軌平面，現(xiàn)給金屬桿一個(gè)水平向右的起始速度，再讓其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌無(wú)限長(zhǎng)，求金屬桿在導(dǎo)軌上向右移動(dòng)的最大距離為多遠(yuǎn)？圖1 圖2 第一步我們要對(duì)此題目中的金屬桿予以受力分析，見圖1，在水平面上從a到h的方向來(lái)分析，金屬桿會(huì)受到三個(gè)方向力的作用，其中受到的重力作用來(lái)自于豎、直、下，同時(shí)其受到豎直向上的支持力，還有電磁場(chǎng)予以金屬桿水平向左的安培力，因此
新教育時(shí)代電子雜志(教師版) 2015年14期2015-11-19
- 邁克爾遜干涉儀測(cè)定金屬線脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)分析
——升溫測(cè)量和降溫測(cè)量
理簡(jiǎn)介1.1 金屬桿線脹系數(shù)測(cè)量原理當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，金屬桿的長(zhǎng)度會(huì)由于原子的熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)生伸縮變化。實(shí)驗(yàn)表明，在一定的溫度范圍內(nèi)，金屬線脹系數(shù)是一常量，可近似由以下公式［7］計(jì)算得到:（1）中l(wèi)0為金屬桿在初始溫度t0時(shí)的長(zhǎng)度，Δl=l1-l0，l1為金屬桿在t1時(shí)的長(zhǎng)度。1.2 邁克爾遜干涉儀測(cè)微小長(zhǎng)度變化原理邁克爾遜干涉儀光路原理如圖1所示，激光器發(fā)出的光線先經(jīng)擴(kuò)束透鏡的擴(kuò)束，又經(jīng)半反半透鏡G1的反射和透射后分為兩束光線，一束向上，一束向右。向上的光線
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2015年1期2015-10-21
- 光學(xué)掃描法測(cè)金屬桿直徑
當(dāng)平行光照射到金屬桿上時(shí)，經(jīng)過(guò)金屬桿邊緣的光會(huì)發(fā)生菲涅爾直邊衍射，利用光電池與檢流計(jì)構(gòu)成的系統(tǒng)可以測(cè)定光強(qiáng)與位置坐標(biāo)之間的關(guān)系。根據(jù)理論推導(dǎo)可知，光強(qiáng)為最大光強(qiáng)1/4的位置為幾何陰影邊緣，進(jìn)而可以確定金屬桿的直徑。1 菲涅爾直邊衍射理論根據(jù)菲涅爾-基爾霍夫衍射公式［4］:其中A是常數(shù)，r是光源指向衍射孔的向量，s是衍射孔指向光源的向量，n是衍射波傳播的方向向量。如果P0和P兩點(diǎn)距離屏的距離比孔的尺寸大很多，則因［cos(n，r)－cos(n，r)］在整個(gè)孔
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2015年4期2015-07-03
- 分類突破電磁感應(yīng)中的“雙桿”問題
質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿A1和A2，開始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直.設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r.現(xiàn)有一質(zhì)量為m／2的不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿A1的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn).C點(diǎn)與桿A2初始位置相距為s.求：（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；（3）當(dāng)桿A2與桿A1的速度比為1∶3時(shí)，A2受到的安培力大小.解析：（1）小球和桿A
物理教師 2013年1期2013-07-24
- 合理運(yùn)用近似法
——以一道物理競(jìng)賽題為例
2所示，當(dāng)長(zhǎng)直金屬桿在ab位置以速度v水平向右滑動(dòng)時(shí)，因切割磁感線，在金屬桿中產(chǎn)生由b指向a的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為ε=BLv(1)式中L為金屬桿在ab位置時(shí)與大圓環(huán)兩接觸點(diǎn)間的長(zhǎng)度，由幾何關(guān)系有(2)在金屬桿由ab位置滑動(dòng)到cd位置過(guò)程中，金屬桿與大圓環(huán)接觸的兩點(diǎn)之間的長(zhǎng)度L可視為不變，近似為2R1．將式(2)代入式(1)得，在金屬桿由ab滑動(dòng)到cd過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小始終為ε=2BR1v(3)以I，I1和I2分別表示金屬桿、桿左和右圓弧中的電流，方向如圖2所示，
物理通報(bào) 2013年11期2013-01-12
- 新型接種針的制作及其優(yōu)點(diǎn)
筆桿內(nèi)裝有兩根金屬桿(3)，金屬桿下端裝有接種針(4)，另一根裝有接種環(huán)(5)，金屬桿上端通過(guò)金屬筆桿上的槽(6)裝有撥塊(7)，金屬桿上裝有彈簧(8),金屬桿(2)下端有一口(9)(見圖4)。圖3 一體式接種針圖4 更換方便的筆式接種針3 作品的優(yōu)點(diǎn)與推廣價(jià)值本產(chǎn)品為微生物實(shí)驗(yàn)室必須產(chǎn)品;制作工藝簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理;外形似筆，造型美觀;便于攜帶;產(chǎn)品既有接種環(huán)的功能又有接種針的功能，解決了目前接種針與接種環(huán)都是獨(dú)立的，在實(shí)驗(yàn)工作中常需頻繁交替使用帶來(lái)的不便，
承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào) 2012年3期2012-09-26
- 基于MatIab分析數(shù)據(jù)和傳感器控制的金屬桿的線膨脹與溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究
過(guò)程，從而得到金屬桿的線膨脹是與溫度變化成正比關(guān)系。圖1 金屬桿的線膨脹與溫度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)示意圖1 實(shí)驗(yàn)原理1.1 金屬桿的線膨脹與溫度的關(guān)系原長(zhǎng)度為L(zhǎng)的固體受熱后，其相對(duì)伸長(zhǎng)量ΔL正比于溫度的變化，即[2]：設(shè)在溫度0℃，t1℃、t2℃ 時(shí)固體的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)0、L1、L2，由式（1）可得由（2）、（3）兩式解得：從式（4）可知，對(duì)同一個(gè)金屬桿而言，當(dāng)溫度從t1升至t2時(shí)，其伸長(zhǎng)量ΔL與溫度的變化成正比。1.2 用力傳感器測(cè)微小的長(zhǎng)度變化ΔL力傳感器的工作
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2012年6期2012-09-19
- 從一道電磁感應(yīng)問題的幾種解法談平均值
r＝0.1Ω的金屬桿，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，若理想電壓表示數(shù)u隨時(shí)間關(guān)系如圖1（乙）所示.（1）求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度大??；（2）求第3秒末拉力的功率；（3）若在第4秒末撤去外力F，則金屬桿還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？圖1前兩問的比較簡(jiǎn)單在此不再贅述，只分析第三問.過(guò)程分析1：根據(jù)前兩問可以求出4s末金屬桿的速度是v0＝10m／s，在撤去外力后，金屬桿只受方向向左
物理教師 2012年2期2012-07-24
- 例談電磁感應(yīng)中的“雙桿問題”
析：（1）當(dāng)兩金屬桿都以速度v勻速滑動(dòng)時(shí)，每條金屬桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為根據(jù)閉合電路的歐姆定律，回路中的電流強(qiáng)度大小為由于拉力與安培力平衡，作用于每根金屬桿的拉力的大小為聯(lián)立各式，代入數(shù)據(jù)得（2）設(shè)兩金屬桿之間增加的距離為ΔL，則兩金屬桿共產(chǎn)生的熱量為代入數(shù)據(jù)得2 “雙桿”同向運(yùn)動(dòng) 一桿加速 另一桿減速規(guī)律：當(dāng)兩桿分別沿相同方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)．【例2】如圖2所示，兩根足夠長(zhǎng)且固定的平行光滑金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)
物理通報(bào) 2012年1期2012-03-20
- 習(xí)題教學(xué)后的反思點(diǎn)剖析
=0.2 Ω的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面向下．現(xiàn)解除對(duì)金屬桿ab的約束，同時(shí)用一平行金屬導(dǎo)軌面的外力F沿斜面向上拉金屬桿ab，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)．電壓采集器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖1(b)所示．求：(1)在t=2.0 s時(shí)通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；(2)金屬桿在2.0 s內(nèi)通過(guò)的位移；(3)2.0 s末拉力F的瞬時(shí)功率．圖1解析：(1)由圖1(b)
物理通報(bào) 2012年1期2012-01-23
- 牛頓第二定律解電磁感應(yīng)中電容負(fù)載平行導(dǎo)軌模型
垂直于導(dǎo)軌放有金屬桿ab，質(zhì)量為m且與導(dǎo)軌接觸良好，所有接觸處均光滑，現(xiàn)給金屬桿以平行導(dǎo)軌方向的初速度 0v，試確定金屬桿的最終運(yùn)動(dòng)情況。圖1 阻抗為純電容的理想單導(dǎo)桿1解：根據(jù)公式 BIlFma -= ，桿在水平方向除安培力外的外力為0，有得 0=a 桿最終做勻速運(yùn)動(dòng)如果：開始時(shí)電容器有 UC= Blv0并且其極性與ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的極性相同，則ab將始終以速度 v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)1.2 阻抗為純電容的受外力的理想單導(dǎo)桿圖2，如果（1.1）節(jié)中金屬桿開始
湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào) 2010年12期2010-11-15
- 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中導(dǎo)體自由下落運(yùn)動(dòng)問題的探究
m,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿ef,在 t=0時(shí)由靜止沿導(dǎo)軌下滑,試分析在電容器擊穿前金屬桿做怎樣的運(yùn)動(dòng),假設(shè)圖中任何部分的電阻和電感均可忽略不計(jì).解析:分析題意,我們可先假定金屬桿做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在任意時(shí)刻對(duì)桿有圖2在極短時(shí)間Δt內(nèi),(1)式中電容器的充電電流為其中Δq為電容器在Δt時(shí)間內(nèi)所充電量,有由(1)～(3)式得即mg-CB2L2a=ma,故(4)式表明金屬桿ef做初速為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).隨著金屬桿速度的增加,據(jù)公式 E=BLv
物理教師 2010年5期2010-07-24
- 金屬桿熱傳導(dǎo)的數(shù)值計(jì)算研究
熱傳導(dǎo)方程均勻金屬桿可看作一維傳熱系統(tǒng).如圖1所示，桿的左端作為坐標(biāo)原點(diǎn)，則右端的坐標(biāo)為L(zhǎng)，桿上各點(diǎn)的溫度T(x,t)滿足偏微分方程(1)其中a=κ/cρ，κ，c和ρ分別為金屬桿的熱導(dǎo)率、比熱容和密度.圖1 一維細(xì)桿熱傳導(dǎo)示意圖3 兩類邊界條件的一維熱傳導(dǎo)問題3.1 第一類邊界條件的一維熱傳導(dǎo)問題長(zhǎng)為L(zhǎng)均勻鐵制金屬桿，桿的初始溫度為20℃，其左端與0℃的恒溫?zé)嵩唇佑|，右端與100℃恒溫?zé)嵩唇佑|，桿的側(cè)面與外界環(huán)境絕熱.現(xiàn)討論該金屬桿的溫度場(chǎng)分布、熱流密度分
物理通報(bào) 2010年1期2010-01-26
- 巧選材料自制安培力實(shí)驗(yàn)教具三則
寬磁極磁鐵銅質(zhì)金屬桿)在本章第三節(jié)“探究安培力”中的“實(shí)踐與拓展”部分有電磁炮的原理插圖和簡(jiǎn)介(見高中物理選修3-1第81頁(yè)圖3-3-7和圖3-3-8)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生親身體驗(yàn)電磁炮的制作原理，充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的探究過(guò)程，因此我們嘗試了多種方法，也成功做出了電磁炮實(shí)驗(yàn)的課堂演示教具。制作方法是選用了三組寬磁極的磁鐵正對(duì)著組合在一起，形成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖9、圖10所示，就是把圖1中的安培力演示儀上的磁鐵拆下來(lái)，分別固定在一個(gè)木條上，然后正對(duì)著安裝在一起，目
中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備 2009年6期2009-01-20