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如圖所示,平行光滑導軌MN和PQ相距L,電阻可忽略,其水平部分置于磁感應強度為B的豎直向上的勻強磁場中,導線a和b質量均為m,電阻之比為1∶2,a、b相距足夠遠,b放在水平導軌上,a從斜軌上高h處自由下滑,求:

(1)a、b的最終速度,(2)在b上產生的焦耳熱.

答案:
解析:

  a棒從斜軌上滑下機械能守恒有:

  mgh=m,va

  a、b棒組成的系統在水平方向只受大小始終相同、方向相反的兩個安培力外力作用,系統在水平方向上的外力之和為零,因此系統動量守恒,即

mva=2mv,v=va

  根據能量守恒定律可求回路中產生的焦耳熱Q=mgh-2mv2=mgh-·2m·()2mgh.又由于a、b棒的電阻之比為1∶2,根據串聯電路的功率分配關系得到b棒產生的焦耳

  熱QbQ=mgh.


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質量為m的工件置于水平放置的鋼板C上,二者間的動摩擦因數為μ,由于光滑導槽A、B的控制,工件只能沿水平導槽運動,現在使鋼板以速度v1向右運動,同時用力F拉動工件(F方向與導槽平行)使其以速度v2沿導槽運動,則F的大小為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為θ=30°,寬度為L=1m的足夠長的U型平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T且范圍充分大的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上,現用平行于導軌、功率恒為6W的牽引力F,牽引一根質量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導棒ab由靜止沿導軌向上移動(ab棒始終與導軌接觸良好且垂直).當金屬導棒ab移動s=2.8m時,獲得穩定速度.在此過程中金屬導棒產生的熱量為Q=5.8J(不計導軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2).
問:(1)導棒達到的穩定速度是多少?
(2)導棒從靜止達到穩定速度時所需時間是多少?

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科目:高中物理 來源:名師伴讀·高中物理·二年級下 題型:038

如圖所示,兩光滑金屬導軌(電阻不計)平行置在勻強磁場中,兩導軌間距0.4m,兩端各接一個電阻組成閉合回路,已知=8Ω,=2Ω.磁感應強度B=2T,方向與導軌平面垂直向上,導軌上有一根電阻不計的直導電桿ab,當桿ab以5m/s的速度向左勻速滑動時,求:

(1)ab桿上感應電動勢的大小和方向;

(2)通過桿ab的電流的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導軌P,Q相距L=0.5m,足夠長,導軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導體棒ab質量m0=0.2kg,垂直放在導軌P,Q上。勻強磁場磁感應 強度B=1T,方向垂直于導軌平面向上。導軌P、Q與導體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場可視為勻強電場。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計導軌和導 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2。

(1)  當從靜止釋放導體棒,求導體棒沿導軌勻速下滑時速度v的大?

(2)當導體棒沿導軌勻速下滑時,一荷質比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計微粒重力,求v0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導軌P,Q相距L=0.5m,足夠長,導軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導體棒ab質量m0=0.2kg,垂直放在導軌P,Q上。勻強磁場磁感應 強度B=1T,方向垂直于導軌平面向上。導軌P、Q與導體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場可視為勻強電場。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計導軌和導 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  當從靜止釋放導體棒,求導體棒沿導軌勻速下滑時速度v的大?

(2)當導體棒沿導軌勻速下滑時,一荷質比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計微粒重力,求v0的大?

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