兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，相距1m水平放置。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過整個(gè)導(dǎo)軌所在的空間B = 0.4 T。金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為0.1kg和0.2kg，電阻分別為0.4Ω和0.2Ω，并排垂直橫跨在導(dǎo)軌上。若兩棒以相同的初速度3m/s向相反方向分開，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求：

① 棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的ab棒的速度大小；

② 金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定的過程中，回路上釋放出的焦耳熱；

③ 金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，兩棒間距離增加多少？

 

（1）ab、cd棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終具有共同速度V，以水平向右為正方向，

則mcdV0 – mabV0 =（mcd + mab）V     

\V = 1 m/s

 

（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，產(chǎn)生的焦耳熱為:

Q = DEK減 =（mcd+mab）（V02 – V2）/ 2  = 1.2 J

 

（3）對(duì)cd棒利用動(dòng)量定理：– BIL·Dt = mcd（V – V0）

                        \ BLq = mcd（V0 – V）

       又 q = Df /（R1+ R2）= BLDs /（R1 + R2）

     \Ds = mcd（V0 – V）（R1+R2）/ B2L2  = 1. 5 m

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L=0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值R=1Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌垂直，接觸良好，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向上的大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示．
求：
（1）拉力F的大小及電路的發(fā)熱功率；
（2）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?寶山區(qū)一模）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌被固定在水平面上，兩者間的距離l=0.6m，兩者的電阻均不計(jì)．兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R1及與R1并聯(lián)的電壓表，右端用導(dǎo)線連接電阻R2，已知R1=2Ω，R2=1Ω．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域遠(yuǎn)離R1、R2，CE的長(zhǎng)度d=0.2m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如B～t圖所示．電阻r=2Ω的金屬棒L垂直于導(dǎo)軌放置在離R1較近的AB處，t=0時(shí)金屬棒在沿導(dǎo)軌水平向右的恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到尚離磁場(chǎng)邊界CD較遠(yuǎn)的某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)變?yōu)榱�；�?dāng)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉?lái)的值，直到金屬棒運(yùn)動(dòng)到EF處電壓表的示數(shù)始終保持不變．求：
（1）t=0.1s時(shí)電壓表的示數(shù)．
（2）恒力F的大�。�
（3）金屬棒從AB運(yùn)動(dòng)到EF的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L=0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示．（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）t=10s時(shí)拉力的大小及電路的發(fā)熱功率．
（2）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌間垂直于導(dǎo)軌平面有斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌MP端連有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)．若將一垂直于導(dǎo)軌，質(zhì)量為M的金屬棒CD在距NQ端為S處由靜止釋放，則CD棒滑至底端前，會(huì)經(jīng)歷加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把CD棒從NQ由靜止開始推至距NQ端為S處，撤去恒力F，棒CD最后又回到NQ端．
求CD棒自NQ出發(fā)至又回到NQ端的整個(gè)過程中，有多少電能通過電阻R轉(zhuǎn)化成內(nèi)能？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端拴接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖所示．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（　�。�

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