（12分）如圖14所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m．在導(dǎo)軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m處速度達(dá)到穩(wěn)定．求：

（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？

（2）從金屬直桿進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大？通過(guò)R的電量是多大？

（12分）解析：（1）金屬直桿的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，

                   

   （2）對(duì)金屬直桿，從進(jìn)入磁場(chǎng)到達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程，由動(dòng)能定理知：

 

通過(guò)R的電量：

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖14所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)=0.5m．在導(dǎo)軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m處速度達(dá)到穩(wěn)定．求：

（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？

（2）從金屬直桿進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大？通過(guò)R的電量是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年湖北省黃岡中學(xué)高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型：計(jì)算題

如圖14所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)=0.5m．在導(dǎo)軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m處速度達(dá)到穩(wěn)定．求：
（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？
（2）從金屬直桿進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大？通過(guò)R的電量是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆湖南省株洲市南方中學(xué)高二上學(xué)期期中考試（理）物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖14所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行長(zhǎng)直金屬細(xì)導(dǎo)軌KL、PQ固定于同一水平面內(nèi)，它們之間的距離為L(zhǎng)，電阻可忽略不計(jì)，ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細(xì)桿，桿與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌良好接觸，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)。兩桿的電阻皆為R，桿cd的中點(diǎn)系一輕繩，繩的另一端繞過(guò)輕的定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的物體，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計(jì)，滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導(dǎo)軌平行．導(dǎo)軌和金屬細(xì)桿都處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B�，F(xiàn)兩桿及懸掛物都從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．求：
(1)當(dāng)ab桿及cd桿的速度分別達(dá)到v1和v2時(shí)，兩桿加速度的大小各為多少？
(2)最終ab桿及cd桿的速度差為多少(兩桿仍在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng))?

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年湖南省株洲市高二上學(xué)期期中考試（理）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖14所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行長(zhǎng)直金屬細(xì)導(dǎo)軌KL、PQ固定于同一水平面內(nèi)，它們之間的距離為L(zhǎng)，電阻可忽略不計(jì)，ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細(xì)桿，桿與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌良好接觸，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)。兩桿的電阻皆為R，桿cd的中點(diǎn)系一輕繩，繩的另一端繞過(guò)輕的定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的物體，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計(jì)，滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導(dǎo)軌平行．導(dǎo)軌和金屬細(xì)桿都處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B�，F(xiàn)兩桿及懸掛物都從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．求：

(1)當(dāng)ab桿及cd桿的速度分別達(dá)到v1和v2時(shí)，兩桿加速度的大小各為多少？

(2)最終ab桿及cd桿的速度差為多少(兩桿仍在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng))?

 

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