【題目】如圖所示，光滑平行導軌僅其水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，金屬桿b靜止在導軌的水平部分上，金屬桿a沿導軌的弧形部分從離地h處由靜止開始下滑，運動中兩桿始終與軌道垂直并接觸良好且它們之間未發(fā)生碰撞，已知a桿的質(zhì)量ma=m0，b桿的質(zhì)量mb=m0，且水平導軌足夠長.

(1)a和b的最終速度分別是多大？

(2)整個過程中回路釋放的電能是多少？

(3)若已知a、b桿的電阻之比Ra:Rb=3:4，其余電阻不計，則整個過程中a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？

【答案】(1) (2)m0gh (3)m0gh

【解析】本題考查電磁感應中的雙棒問題，需運用動能定理、動量守恒、功能關系等知識。

(1)以a為研究對象，對a沿導軌的弧形部分下滑h的過程應用動能定理可得：

a沿導軌的水平部分運動過程中切割磁感線，回路中產(chǎn)生感應電流，a受安培力作用減速b受安培力作用加速，當兩者速度相等時，電流為零，達到穩(wěn)定狀態(tài)。

以a、b兩桿為系統(tǒng)，據(jù)動量守恒可得

聯(lián)立解得：

(2)對全過程由功能關系可得，整個過程中回路釋放的電能，解得：

(3)流過a、b兩桿的電流始終相等，兩桿a、b上產(chǎn)生的熱量之比，又，解得：、

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，ab接在電壓有效值不變的交流電源的兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則下列說法正確的是( )

A. 該變壓器起降壓作用

B. 變阻器滑片是沿d-c的方向滑動

C. 電壓表V1示數(shù)增大

D. 電壓表V2、V3示數(shù)均增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針。實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是

A. 只要A線圈中電流足夠強，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B. A線圈接通后，線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)

C. 線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)

D. 線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，在同一坐標系中作出兩個分運動的v-t圖線，如圖所示，則以下說法正確的是

A. 圖線1表示水平分運動的v-t圖線

B. 圖線2表示水平分運動的v-t圖線

C. 若用量角器測得圖線2傾角為θ，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，則一定有tanθ=g

D. t1時刻物體的速度方向與初速度方向夾角為45°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上放有三個木塊A、B、C，質(zhì)量均為m=1kg，A、C與地面間的接觸面光滑，B與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，A、B之間用輕彈簧相連，B、C之間用輕繩相連�，F(xiàn)在給C一個水平向右的大小為4N的拉力F，使A、B、C三個木塊一起以相同的加速度向右做勻加速直線運動。某一時刻撤去拉力F，則撤去力F的瞬間，輕繩中的張力T為(重力加速度g=10m/s2)

A. 0 B. 1N C. 2N D. 3N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在距離地面高度為h=0.80m的平臺上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量m=0.50kg、可看作質(zhì)點的物塊相接觸(不粘連)，OA段粗糙且長度等于彈簧原長，其余位置均無阻力作用。物塊開始靜止于A點，與OA段的動摩擦因數(shù)μ=0.50�，F(xiàn)對物塊施加一個水平向左的外力F，大小隨位移x變化關系如圖乙所示。物塊向左運動x=0.40m到達B點，到達B點時速度為零，隨即撤去外力F，物塊在彈簧彈力作用下向右運動，從M點離開平臺，落到地面上N點，取g=10m/s2，求：

(1)彈簧被壓縮過程中具有的最大彈性勢能。

(2)MN的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點做直線運動的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是

A. 質(zhì)點在0~1s內(nèi)的位移小于在1s~2s內(nèi)的位移

B. 質(zhì)點在1s~2s內(nèi)的加速度越來越小

C. 質(zhì)點在1s~2s內(nèi)的平均速度大于15m/s

D. 質(zhì)點在3s末回到出發(fā)點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直．從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是（ ）

A. 感應電流方向不變

B. CD段直導線始終不受安培力

C. 感應電動勢最大值Em＝Bav

D. 感應電動勢平均值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】單縫衍射實驗中所產(chǎn)生圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長、縫屏距離的關系，和雙縫干涉實驗中所產(chǎn)生圖樣的相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長、縫屏距離的關系相同。利用單縫衍射實驗可以測量金屬的線膨脹系數(shù)，線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時長度增加程度的物理量。下圖是實驗的示意圖，擋光片A固定，擋光片B放置在待測金屬棒上端，A、B間形成平直的狹縫，激光通過狹縫，在光屏上形成衍射圖樣，溫度升高，金屬棒碰撞使得狹縫寬度發(fā)生變化，衍射圖樣也隨之發(fā)生變化。在激光波長已知的情況下，通過測量縫屏距離和中央亮條紋寬度，可算出狹縫寬度及變化，進而計算出金屬的線膨脹系數(shù)。下列說法正確的是（ ）

A. 使用激光波長越短，其它實驗條件不變，中央亮條紋寬度越寬

B. 相同實驗條件下，金屬的膨脹量越大，中央亮條紋寬度越窄

C. 相同實驗條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說明金屬膨脹量越大

D. 狹縫到光屏距離越大，其它實驗條件相同，測得金屬的線膨脹系數(shù)越大

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