如圖，兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，它們的電阻不計(jì)�，F(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。

⑴求ab桿下滑的最大速度vm；

⑵ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。                           

⑴ 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 歐姆定律 安培力公式和牛頓第二定律 有

                          

                            

                         

                           

即

當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)最大，速度最大值     （4分）

⑵根據(jù)能量守恒定律  有

               

得                                （3分）

⑶ 根據(jù)電磁感應(yīng)定律 有       

根據(jù)閉合電路歐姆定律 有       

感應(yīng)電量        

得                               （3分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

水平固定的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD，兩桿之間的距離為d，兩桿上各穿有質(zhì)量分別為m1=4kg和m2=2kg的小球，兩小球之間用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧的自由長度也為d．開始時(shí)，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，兩小球靜止，如圖（a）所示．現(xiàn)給小球m1一沿桿向右方向的瞬時(shí)沖量，以向右為速度的正方向，得到m1的速度--時(shí)間圖象為如圖（b）所示的周期性圖象（以小球m1獲得瞬時(shí)沖量開始計(jì)時(shí)）．

（1）在圖（b）中作出小球m2的速度-時(shí)間圖象；
（2）若在光滑桿上小球m2左側(cè)較遠(yuǎn)處還穿有另一質(zhì)量為m3=2kg的小球，該小球在某一時(shí)刻開始向右勻速運(yùn)動(dòng)，速率為v=4m/s，它將遇到小球m2并與m2結(jié)合在一起運(yùn)動(dòng)，求：在以后的過程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

水平固定的兩根足夠長的平行光滑桿MN、PQ，兩者之間的間距為L，兩光滑桿上分別穿有一個(gè)質(zhì)量分別為MA=0.1kg和MB=0.2kg的小球A、B，兩小球之間用一根自然長度也為L的輕質(zhì)橡皮繩相連接，開始時(shí)兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕質(zhì)橡皮繩處于自然伸長狀態(tài)，如圖（a）所示．現(xiàn)給小球A一沿桿向右的水平瞬時(shí)沖量I，以向右為速度正方向，得到A球的速度-時(shí)間圖象如圖（b）所示．（以小球A獲得瞬時(shí)沖量開始計(jì)時(shí)，以后的運(yùn)動(dòng)中橡皮繩的伸長均不超過其彈性限度．）
（1）求瞬時(shí)沖量I的大��；
（2）在圖（b）中大致畫出B球的速度-時(shí)間圖象；
（3）若在A球的左側(cè)較遠(yuǎn)處還有另一質(zhì)量為MC=0.1kg小球C，某一時(shí)刻給C球4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，它將遇到小球A，并與之結(jié)合在一起運(yùn)動(dòng)，試定量分析在各種可能的情況下橡皮繩的最大彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?資陽三模）如圖所示，水平放置的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD，各穿有質(zhì)量分別為M和m的小球，兩桿之間的距離為d，兩球用自由長度為d 的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)從左側(cè)用檔板將M球擋住，再用力把m向左邊拉一段距離（在彈性限度內(nèi)）后自靜止釋放，釋放后，下面判斷中不正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

水平固定的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD，兩桿之間的距離為d，兩桿上各穿有質(zhì)量分別為m1=1kg和m2=2kg的小球，兩小球之間用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧的自由長度也為d．開始時(shí)，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，兩小球靜止，如圖（a）所示．現(xiàn)給小球m1一沿桿向右方向的瞬時(shí)初速度，以向右為速度的正方向，得到m1的v-t圖象為如圖（b）所示的周期性圖線（以小球m1獲得瞬時(shí)速度開始計(jì)時(shí)）．
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（1）求出在以后的過程中m2的速度范圍；    
（2）在圖（b）中作出小球m2的v-t圖象；
（3）若在光滑桿上小球m2右側(cè)較遠(yuǎn)處還穿有另一質(zhì)量為m3=3kg的小球，該小球在某一時(shí)刻開始向左勻速運(yùn)動(dòng)，速率為v=4m/s，它將遇到小球m2并與m2結(jié)合在一起運(yùn)動(dòng)，求：在以后的過程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6所示，水平放置的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD，各穿有質(zhì)量為M和m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），兩桿之間相距為a，用原長為a的輕質(zhì)彈簧連接.現(xiàn)在把M球從左邊用板擋住，用力把m拉向左一段距離（在彈性限度內(nèi)）釋放后，則下列說法正確的是(　　)?

圖6

A.在彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，兩球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒?

B.在彈簧第二次恢復(fù)原長時(shí)，M的速度達(dá)到最大

C.在彈簧第一次恢復(fù)原長后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程中系統(tǒng)同時(shí)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律?

D.不論在哪次過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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