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軌上,左右兩部分導軌間距之比為1∶2,導軌間有大小相等但左右兩部分方向相反的勻強磁場,CD棒電阻為AB棒電阻的兩倍,不計導軌電阻,今用250N的水平力F向右拉CD棒,在CD棒運動0.5m的過程中,兩棒上產(chǎn)生的焦耳熱共為45J,此時CD棒速率為8m/s,立即撤去拉力F,設導軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動,求:
(1)撤去拉力F瞬間AB棒速度vA
(2)兩棒最終勻速運動的速度vA′和vC′。
解:(1)撤去拉力F瞬間,由能量守恒定律得: 代入數(shù)據(jù)解得: AB棒速度vA方向向左 (2)撤去拉力F后,AB棒繼續(xù)向左加速運動,而CD棒向右開始減速運動,兩棒最終勻速運動時,電路中電流為零(整個回路磁通量保持不變),兩棒切割磁感應電動勢大小相等。即: 得: 對兩棒分別應用動量定理,有 LCD=2LAB 故有 聯(lián)立以上各式解得: vA′方向向左,vC′方向向右。
練習冊系列答案
相關習題

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軌上,左右兩部分導軌間距之比為1:2,導軌間有大小相等但左右兩部分方向相反的勻強磁場,CD棒電阻為AB棒電阻的兩倍,不計導軌電阻,今用250N的水平力F向右拉CD棒,在CD棒運動0.5m的過程中,兩棒上產(chǎn)生的焦耳熱共為45J,此時CD棒速率為8m/s,立即撤去拉力F,設導軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動,求:
(1)撤去拉力F瞬間AB棒速度vA;
(2)兩棒最終勻速運動的速度vA′和vC′.

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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2 kg的金屬棒ab、cd靜止放在光滑的水平導軌上,左、右兩部分導軌間距之比為1:2,導軌間有強度相等、方向相反的勻強磁場,兩棒的電阻之比Rab∶Rcd=1:2,導軌足夠長且電阻忽略不計。若用250 N的水平力向右拉cd棒,在cd棒開始運動0.5m的過程中,cd棒上產(chǎn)生的焦耳熱為30 J,cd棒運動0.5m后立即撤去拉力,這時兩棒速度大小之比vabvcd=1:2,求:

(1)撤去外力時兩棒的速度是多大?

(2)電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱是多少?

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

(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;兩根導體棒均與桌子邊緣平行。整個空間存在水平向右的勻強磁場,磁感應強度為B。開始時兩棒靜止,自由釋放后開始運動,導體棒a在落地前就已勻速運動,此時導體棒b仍未離開桌面。已知兩條導線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài),導線與桌子側(cè)棱間無摩擦。

(1)試求導體棒勻速運動時的速度大小。

(2)從自由釋放到剛勻速運動的過程中,若通過導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:計算題

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

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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軌上,左右兩部分導軌間距之比為1∶2,導軌間有大小相等但左右兩部分方向相反的勻強磁場,CD棒電阻為AB棒電阻的兩倍,不計導軌電阻,今用250N的水平力F向右拉CD棒,在CD棒運動0.5m的過程中,兩棒上產(chǎn)生的焦耳熱共為45J,此時CD棒速率為8m/s,立即撤去拉力F,設導軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動,求:

   (1)撤去拉力F瞬間AB棒速度vA

   (2)兩棒最終勻速運動的速度vA′和vC′。

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