如圖所示，PQ、MN是固定的水平放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的寬度為L，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻器，在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，導(dǎo)軌與金屬棒電阻均不計(jì)，給ab一水平初速度v0，使其向右運(yùn)動(dòng)，最后ab靜止在導(dǎo)軌上，
（1）求：當(dāng)金屬棒ab的速度為0.5 v0時(shí)，通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度．
（2）針對(duì)導(dǎo)軌是光滑還是粗糙的兩種情況，小明同學(xué)對(duì)安培力做功和整個(gè)回路中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行了如下猜想，即：
猜想1：安培力對(duì)金屬棒所做的功相等．
猜想2：整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量相等．
你認(rèn)為以上兩種猜想成立嗎？請(qǐng)通用計(jì)算或相關(guān)物理原理解釋你的判斷．

（1） 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = 0.5BLv0 通過(guò)電阻R的電流 （2）猜想1不成立，猜想2成立．導(dǎo)軌光滑時(shí)，由動(dòng)能定理知，金屬棒ab克服安培力做功的值等于其初動(dòng)能，即： ①；導(dǎo)軌粗糙時(shí)，由動(dòng)能定理知，金屬棒ab克服安培力和滑動(dòng)摩擦力所做功的總和等于其初動(dòng)能，即： ， ②比較①②式，可知猜想1不成立. 由能量的轉(zhuǎn)換和守恒定律知，導(dǎo)軌光滑時(shí)，回路中產(chǎn)生的熱量等于金屬棒的初動(dòng)能.導(dǎo)軌粗糙時(shí)，回路中產(chǎn)生的熱量還是等于金屬棒的初動(dòng)能.所以猜想2是成立的.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)=1.0m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=20g，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連，物體c的質(zhì)量M=30g，懸在空中．在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，重力加速度g取10m/s2．若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入電流方向如何？電流大小的范圍是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l=1.0m，導(dǎo)體棒ab垂直跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與質(zhì)量為M=0.2kg的物體相連，物體M放在傾角為θ=30°的固定的斜面上，與M連接的輕繩與斜面平行．整個(gè)裝置區(qū)域存在一個(gè)方向與導(dǎo)體棒垂直且與水平面的夾角α=53°斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，重力加速度g10m/s2�。舸鸥袘�(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，物塊M與斜面之間的動(dòng)摩擦因素μ=
3
6
，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，要保持導(dǎo)體棒ab靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L=1m．PM間接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E=6V，內(nèi)阻r=1Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器．導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=0.2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M=0.3kg．棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)，g取10m/s2），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不可能的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L=1m．PM間接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E=6V，內(nèi)阻r=1Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器．導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=0.2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M=0.3kg．棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)，g取10m/s2），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不可能是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，PQ、MN兩極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間電勢(shì)差為U、間距為d，MN極板右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)有一初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子從PQ極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，從MN上的小孔A垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，并從C點(diǎn)垂直于虛線邊界射出．求：
（1）離子從小孔A射出時(shí)速度v0；
（2）離子帶正電還是負(fù)電？C點(diǎn)離MN板的距離？

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