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光滑的平行金屬導軌如圖所示，軌道的水平部分bcd位于豎直向上的勻強磁場中，bc部分的寬度為cd部分寬度的2倍，bc、cd部分軌道足夠長，將質量都為m的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，P棒位于距水平軌道高為h的地方，放開P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最終速度及回路中所產生的電能。

因為P棒的受力長度為Q棒的2倍，所以P棒受到的安培力在任一時刻都是Q棒受力的2倍，設Q棒受安培力的平均值為F，則P棒所受安培力的平均值為2F，P、Q棒構成的系統在水平方向上動量不守恒．對P、Q棒所構成的系統，有
mv－Ft = mv_p＋mv_Q①
對Q棒，有Ft = mv_Q②
當P、Q兩棒的速度不再變化時，v_Q= 2v_P③
P棒在導軌ab段運動時，其機械能守恒，所以

④
聯立①～④式，解之可得

，

（2）由能量守恒得

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖3-6-10所示，相距為 L 的兩條足夠長的光滑水平平行軌道上，平行放置兩根質量和電阻都相同的滑桿 ab 和 cd，組成矩形閉合回路.軌道電阻不計，勻強磁場 B 垂直穿過整個軌道平面.開始時 ab 與 cd 均處于靜止狀態，現用一個平行軌道的恒力 F 向右拉 ab 桿，則下列說法中正確的是（）

圖 3-6-10

A．cd 桿向左運動

B．cd 桿向右運動

C．cd 桿與 cd 桿均先做變加速運動,后做勻速運動

D．ab 桿與 cd 桿均先做變加速運動,后做勻加速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，PQMN與CDEF為兩根足夠長的固定平行金屬導軌，導軌間距為L。PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導軌；QM、DE為足夠長的水平導軌。導軌的水平部分QM和DE處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B。a、b為材料相同、長都為L的導體棒，跨接在導軌上。已知a棒的質量為m、電阻為R，a棒的橫截面是b的3倍。金屬棒a和b都從距水平面高度為h的弧形導軌上由靜止釋放，分別通過DQ、EM同時進入勻強磁場中，a、b棒在水平導軌上運動時不會相碰。若金屬棒a、b與導軌接觸良好，且不計導軌的電阻和棒與導軌的摩擦。
（1）金屬棒a、b剛進入磁場時，回路中感應電流的方向如何？
（2）通過分析計算說明，從金屬棒a、b進入磁場至某金屬第一次離開磁場的過程中，電路中產生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

①ab導體棒運動的最大速度。
②ab導體棒勻速運動時重力的功率、與整個回路的電功率是否等大？通過計算說明。
③為使導體棒cd靜止，物體M的最小質量為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內，相距L=0.5m，導軌的左端用R=3Ω的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=lΩ的金屬桿ab，質量m=0.2kg，整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求： (1)桿能達到的最大速度多大?最大加速度為多大? (2)桿的速度達到最大時，a、b兩端電壓多大?此時拉力的瞬時功率多大? (3)若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中，R上總共產生了10.2J的電熱，則此過程中拉力F做的功是多大?此過程持續時間多長？ (4)若桿達到最大速度后撤去拉力，則此后R上共產生多少熱能？其向前沖過的距離會有多大？