如圖所示，兩條足夠長的平行光滑金屬導軌豎直固定放置，導軌電阻不計，其間距為L=2m。在兩導軌之間有磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場，其方向垂直導軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg，金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg，ab和cd都與導軌垂直放置，且其長度剛好都和導軌寬度相同，ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開始時使ab和cd都靜止。當ab棒在豎直面向上的外力作用下，以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導軌所在的豎直面向上開始做勻加速運動的同時，cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運動過程中始終和導軌垂直，且和導軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求：

（1）當cd棒沿兩導軌所在的豎直面向下運動的加速度大小為a2=2m/s2時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率；
（2）當cd棒沿兩導軌所在的豎直面向下運動的速度最大時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率。
1）P1=64W     2）P2=100W

試題分析：解：（1）當cd棒的加速度為a2時，設此時ab和cd的速度分別為v1和v2，作用在ab上的外力為F1，回路的總電功率為P1.
對cd：m2g-=m2a2 
對ab：F1-m1g-=m1a1   
對整個回路：P1= 
聯(lián)立以上各式解得：P1=64W                
（2）當cd棒的速度最大時，設ab和cd的速度大小分別為v1、和v2、，作用在ab上的外力為F2，回路的總電功率為P2。
對cd：m2g=  
對ab：F2-m1g-=m1a1
對整個回路：P2= 
聯(lián)立以上各式解得：P2=100W 
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈．當以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，其E－t關系如圖所示．如果只將刷卡速度改為，線圈中的E－t關系圖可能是(　　)


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有兩個勻強磁場區(qū)域，寬度都為L，磁感應強度大小都是B，方向如圖所示。由均勻導線制成單匝正方形閉合線框，邊長為L。閉合線框從左向右勻速穿過與線框平面垂直的兩個勻強磁場區(qū)域，規(guī)定感應電流逆時針方向為正方向，則線框從位置I運動到位置II的過程中感應電流i隨時間t變化的圖象正確的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平光滑的平行金屬導軌，左端接有電阻R，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運動，當其通過位置a、b時，速率分別為va、vb，到位置c時棒剛好靜止，設導軌與棒的電阻均不計，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中(    )
A．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等
B．棒運動的加速度相等
C．安培力做功相等
D．通過棒橫截面的電量相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

閉合線圈與勻強磁場垂直，現(xiàn)將線圈拉出磁場，第一次拉出速度為v1,第二次拉出速度為第一次的兩倍v2=2v1則（    ）
A．兩次拉力做的功一樣多B．兩次所需拉力一樣大
C．兩次拉力的功率一樣大D．兩次通過線圈的電荷量一樣多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，間距l(xiāng)＝0.4m的光滑平行金屬導軌與水平面夾角＝30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙兩金屬桿電阻R相同、質(zhì)量均為m＝0.02kg，垂直于導軌放置．起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處．現(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，并同時在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的拉力F，使甲金屬桿始終以a＝5m／s2的加速度沿導軌勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，取g=10m/s2，則(      )
A．每根金屬桿的電阻 R＝0.016
B．甲金屬桿在磁場中運動的時間是0.4s
C．甲金屬桿在磁場中運動過程中F的功率逐漸增大
D．乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是0.1W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，兩足夠長的平行金屬導軌水平放置，間距為L，左端接有一阻值為R的電阻；所在空間分布有豎直向上，磁感應強度為B的勻強磁場．有兩根導體棒c、d質(zhì)量均為m，電阻均為R，相隔一定的距離垂直放置在導軌上與導軌緊密接觸，它們與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)對c施加一水平向右的外力，使其從靜止開始沿導軌以加速度a做勻加速直線運動．(已知導體棒c始終與導軌垂直、緊密接觸，導體棒與導軌的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導軌的電阻忽略不計，重力加速度為g)
 
(1)經(jīng)多長時間，導體棒d開始滑動；
(2)若在上述時間內(nèi)，導體棒d上產(chǎn)生的熱量為Q，則此時間內(nèi)水平外力做的功為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，平行導軌a、b和平行導軌c、d在同一平面內(nèi)，兩導軌分別和兩線圈相連接，勻強磁場的方向垂直兩導軌所在的平面.金屬棒L1和L2可在兩導軌上沿導軌自由滑動，棒L2原來靜止，用外力使L1向左運動，下列說法中正確的是（    ）
A．當L1向左勻速運動時，L2將向左運動
B．當L1向左勻速運動時，L2將向右運動
C．當L1向左加速運動時，L2將向左運動
D．當L1向左加速運動時，L2將向右運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為。一個質(zhì)量為、邊長也為的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導線框的速度為。經(jīng)歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位
置Ⅱ），導線框的速度剛好為零。此后，導線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置Ⅰ。則   （   ）
A．上升過程中，導線框的加速度逐漸增大
B．下降過程中，導線框的加速度逐漸增大
C．上升過程中，合力做的功與下降過程中合力做的功相等
D．上升過程中，克服安培力做的功比下降過程中的多

查看答案和解析>>

同步練習冊答案