如圖所示，兩條足夠長的平行光滑導軌MN和PQ之間的寬度為L，處于同一豎直平面內(nèi)，MP間接有阻值為R的電阻。輕質(zhì)金屬桿ab長為2L，緊貼導軌豎直放置并與導軌接觸良好，離a端處固定有質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），整個裝置處于磁感應強度為B并與導軌平面垂直的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞a端固定軸向右倒下至水平位置時，球的速度為v。若導軌及金屬桿電阻不計，忽略各處的摩擦，重力加速度為g，則在金屬桿b端即將脫離導軌MN的瞬間，求：

(1) 小球的速度大小；   

(2) 電阻R的電功率。

（1）（2）


解析:

（1）設b端即將脫離MN時的速度為v0

由題中條件知：b端即將脫離導軌MN時，ab桿與PQ的夾角為300    (2分)

根據(jù)機械能守恒：    （5分）

解得：    （2分）

（2）桿與球角速度相同，b端即將脫離導軌MN時桿中點速度

     (2分)        感應電動勢：    (3分)

功率      (3分)         解得：   （2分）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m．在導軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進入磁場，同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達到穩(wěn)定．求：
（1）金屬直桿達到的穩(wěn)定速度v1是多大？
（2）若拉力在金屬棒達到穩(wěn)定速度前某一時刻突然反向，大小不變，從拉力反向到棒的速度減為零時止，通過R1的電量為0.1C，R1上產(chǎn)生的熱量為0.54J，則拉力反向時棒的速度v3多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?山西模擬）如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌水平放置，導軌的一端接有電阻和開關(guān)，導軌光滑且電阻不計，勻強磁場的方向與導軌平面垂直，金屬桿ab置于導軌上．當開關(guān)S斷開時，在桿ab上作用一水平向右的恒力F使桿ab向右運動進入磁場．經(jīng)過一段時間后，閉合開關(guān)并開始計時，金屬桿在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好．關(guān)于金屬桿ab的v-t圖象可能是的（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?鎮(zhèn)江一模）如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌水平放置，導軌的一端接有電阻和開關(guān)，導軌光滑且電阻不計，勻強磁場的方向與導軌平面垂直，金屬桿ab置于導軌上．當開關(guān)S斷開時，在桿ab上作用一水平向右的恒力F，使桿ab向右運動進入磁場．一段時間后閉合開關(guān)并開始計時，金屬桿在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬桿ab的v-t圖象不可能的是 （　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m．在導軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進入磁場，同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m處速度達到穩(wěn)定．求：
（1）金屬直桿達到的穩(wěn)定速度v1是多大？
（2）從金屬直桿進入磁場到金屬直桿達到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大？通過R的電量是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌相距L，與水平面的夾角為q，整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下．當導體棒EF以初速度v0沿導軌上滑至最大高度的過程中，導體棒MN一直靜止在導軌上，若兩導體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導軌電阻不計，重力加速度為g，在此過程中導體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：
（1）導體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導體棒EF上升的最大高度．

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同步練習冊答案