解题思路:(1)根据法拉第电磁感应定律求出线圈产生的感应电动势,从而得出两金属板间的电势差,求出匀强电场的电场强度,根据牛顿第二定律和运动学公式求出质点从P点运动到Q点的时间.
(2)根据电场力做功判断电势能的变化.
(3)除重力以外其它力做功等于机械能的增量,通过增大电场力做功提高机械能的增加量.
(1)根据法拉第电磁感应定律得,ɛ=n
△B
△tS=2×0.5V=1V.
则两极板间的电场强度E=
U
d=
1
0.1N/C=10N/C.
则质点的加速度a=
qE
m=
0.006×10
0.005m/s2=12m/s2.
根据L=
1
2at2得,t=
2L
a=
2×0.06
12s=0.1s.
(2)电场力做功W=qEL=0.006×10×0.06J=0.0036J,
则电势能减小为0.0036J.
(3)增大磁感应强度的变化率,可以增大电动势,从而增大电场强度,增大电场力做功,从而增大质点从P点运动到Q点机械能的增加量.
答:(1)质点从P点运动到Q点的运动时间为0.1s.
(2)质点从P点运动到Q点减少的电势能为0.0036J.
(3)增大磁感应强度的变化率.
点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律;电势能;闭合电路的欧姆定律.
考点点评: 本题综合考查了法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、运动学公式以及电势差与电场强度的关系,综合性较强,需加强这类题型的训练.