如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距為L，上端接有兩個(gè)定值電阻R1、R2，已知R1=R2=2r．將質(zhì)量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好．自由下落一段距離后金屬棒進(jìn)入一個(gè)垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為h．金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩(wěn)定為P．則金屬棒離開磁場時(shí)的速度大小為______，整個(gè)過程中通過電阻R1的電量為______．（已知重力加速度為g）
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由題意可知，棒離開磁場前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律，則有：重力與安培力做功，導(dǎo)致重力功率等于電阻消耗的功率．
由于金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩(wěn)定為P，則金屬棒的功率為2P，所以整個(gè)電路的消耗的功率為4P；
則有：4P=mgv
解得：v=
4P
mg

整個(gè)過程中通過電阻R1的電量q1，Q=2q1
而Q=It=
△?
2r
=
BLh
2r

又
B2L2v
2r
=mg
且v=
4P
mg

綜上可知，q1=
mgh
4
2Pr

故答案為：
4P
mg
，
mgh
4
2Pr
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾角為θ，導(dǎo)軌下端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上．質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度h．在這過程中（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN與水平面的夾角均為θ，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌下端接有圖示電路；已知：電阻R1=6Ω、R2=3Ω，電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻不計(jì)．當(dāng)電鍵S1閉合，S2斷開時(shí)，一根垂直于導(dǎo)軌PQ放置的電阻不計(jì)、質(zhì)量均勻的金屬棒恰好能靜止，金屬棒質(zhì)量為m，平行導(dǎo)軌間距為L．則 （　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?寧德模擬）如圖所示，兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長的光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，當(dāng)ab棒中的電流大小為I時(shí)，此過程中ab棒上產(chǎn)生的熱量為Q．求此時(shí)：
（1）ab棒速度v的大�。�
（2）ab棒下滑的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成 θ 角，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m，電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．求：
（1）ab棒勻速下滑時(shí)速度v的大��；
（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中，ab棒上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距為L，上端接有兩個(gè)定值電阻R1、R2，已知R1=R2=2r．將質(zhì)量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好．自由下落一段距離后金屬棒進(jìn)入一個(gè)垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為h．金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩(wěn)定為P．則金屬棒離開磁場時(shí)的速度大小為
 
，整個(gè)過程中通過電阻R1的電量為
 
．（已知重力加速度為g）

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