如圖所示,兩根質(zhì)量均為2 kg的金屬棒ab、cd靜止放在光滑的水平導(dǎo)軌上,左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1:2,導(dǎo)軌間有強(qiáng)度相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場,兩棒的電阻之比Rab∶Rcd=1:2,導(dǎo)軌足夠長且電阻忽略不計(jì)。若用250 N的水平力向右拉cd棒,在cd棒開始運(yùn)動(dòng)0.5m的過程中,cd棒上產(chǎn)生的焦耳熱為30 J,cd棒運(yùn)動(dòng)0.5m后立即撤去拉力,這時(shí)兩棒速度大小之比vabvcd=1:2,求:

(1)撤去外力時(shí)兩棒的速度是多大?

(2)電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱是多少?

(1),

(2)


解析:

⑴cd棒運(yùn)動(dòng)0.5m的過程中,由功能關(guān)系有:

由,得:

當(dāng)時(shí);,故

所以

,所以撤去外力時(shí):

,

⑵由公式F=BIL知,任一時(shí)刻都有2Fab=Fcd,則

由動(dòng)量定律得

穩(wěn)定時(shí),且2Lab=Lcd

聯(lián)立解得:v’ab=6.4 m/s,v’cd=3.2 m/s

所以電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?福州模擬)如圖所示,兩根質(zhì)量均為m=2kg的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上,左右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1:2,導(dǎo)軌間有大小相等但左右兩部分方向相反的勻強(qiáng)磁場,CD棒電阻為AB棒電阻的兩倍,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,今用250N的水平力F向右拉CD棒,在CD棒運(yùn)動(dòng)0.5m的過程中,兩棒上產(chǎn)生的焦耳熱共為45J,此時(shí)CD棒速率為8m/s,立即撤去拉力F,設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運(yùn)動(dòng),求:
(1)撤去拉力F瞬間AB棒速度vA;
(2)兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度vA′和vC′.

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年山東省棗莊市高三上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為l的導(dǎo)體棒a、b,用兩條等長的、質(zhì)量和電阻均可忽略的、不可伸長的柔軟長直導(dǎo)線連接后,b放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上,a靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上;兩根導(dǎo)體棒均與桌子邊緣平行。整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開始時(shí)兩棒靜止,自由釋放后開始運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒a在落地前就已勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)導(dǎo)體棒b仍未離開桌面。已知兩條導(dǎo)線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài),導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無摩擦。

(1)試求導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小。

(2)從自由釋放到剛勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,若通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為q,求該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱。

 

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科目:高中物理 來源:廣西自治區(qū)模擬題 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根質(zhì)量均為0.1 kg完全相同的導(dǎo)體棒a、b,用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上。已知斜面傾角θ為53°,a、b導(dǎo)體棒的間距是PQ、MN導(dǎo)軌間間距的一半,導(dǎo)軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)a、b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時(shí),其下滑速度v與時(shí)間的關(guān)系圖像如下圖所示。若a、b導(dǎo)體棒接入電路的電阻均為1Ω,其它電阻不計(jì),取g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,試求:
(1)PQ、MN導(dǎo)軌的間距d;
(2)a、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根質(zhì)量均為m=2kg的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上,左右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2,導(dǎo)軌間有大小相等但左右兩部分方向相反的勻強(qiáng)磁場,CD棒電阻為AB棒電阻的兩倍,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,今用250N的水平力F向右拉CD棒,在CD棒運(yùn)動(dòng)0.5m的過程中,兩棒上產(chǎn)生的焦耳熱共為45J,此時(shí)CD棒速率為8m/s,立即撤去拉力F,設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運(yùn)動(dòng),求:

   (1)撤去拉力F瞬間AB棒速度vA;

   (2)兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度vA′和vC′。

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