如圖，水平放置的平行光滑導(dǎo)軌相距為L，一端接有電阻R．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上．整個裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁場的磁感強度為B，方向如圖所示．不計導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F向右拉MN．設(shè)導(dǎo)軌足夠長．求：
（1）MN達(dá)到的最大速度大�。�
（2）當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F，此后在電阻R上可以放出多少焦耳的熱？
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（1）當(dāng)棒MN所受外力與安培力相等時，速度最大．
則有：F=BLIM
  閉合電路歐姆定律為IM=
EM
R
  
法拉第電磁感應(yīng)定律為EM=BLvM  
代入數(shù)據(jù)則有，vM=
FR
B2L2

（2）由能量關(guān)系可知，撤去F后，MN的動能全部轉(zhuǎn)化為電能并在R上轉(zhuǎn)化為焦耳熱．
則有，Q=
1
2
m
v2M
=
mF2R2
2B4L4

答：（1）MN達(dá)到的最大速度大小為
FR
B2L2
．
（2）當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F，此后在電阻R上可以放出
mF2R2
2B4L4
焦耳的熱．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，水平放置的光滑平行的金屬導(dǎo)軌的間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B豎直向上，金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m1、m2，其電阻分別為R1、R2，今使ab桿以初動能Ek沿導(dǎo)軌向左滑出，cd由靜止同時釋放，導(dǎo)軌足夠長，磁場范圍足夠大，則cd桿產(chǎn)生的電熱最大值是
m2R2Ek
(m1+m2)(R1+R2)
m2R2Ek
(m1+m2)(R1+R2)
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，水平放置的平行光滑導(dǎo)軌相距為L，一端接有電阻R．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上．整個裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁場的磁感強度為B，方向如圖所示．不計導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F向右拉MN．設(shè)導(dǎo)軌足夠長．求：
（1）MN達(dá)到的最大速度大小．
（2）當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F，此后在電阻R上可以放出多少焦耳的熱？

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知如圖，水平放置的平行金屬板間有勻強電場。一根長l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球原來靜止在C點。當(dāng)給小球一個水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動。若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從C點開始在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運動，至少要給小球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運動過程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？

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科目：高中物理 來源：2009-2010學(xué)年廣西南寧市武鳴中學(xué)、橫縣中學(xué)聯(lián)考高二（下）期考物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖，水平放置的平行光滑導(dǎo)軌相距為L，一端接有電阻R．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上．整個裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁場的磁感強度為B，方向如圖所示．不計導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F向右拉MN．設(shè)導(dǎo)軌足夠長．求：
（1）MN達(dá)到的最大速度大�。�
（2）當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F，此后在電阻R上可以放出多少焦耳的熱？

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