如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3 的定值電阻．在水平虛線(xiàn)、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為．導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻；導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻．它們分別從圖中、處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)剛穿出磁場(chǎng)時(shí)正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g=10 m／s2．（不計(jì)、之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）

求：（1）在整個(gè)過(guò)程中、兩棒克服安培力分別做的功；

（2）進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比：

（3）分別求出點(diǎn)和點(diǎn)距虛線(xiàn)的高度．

 

（1）0.5J（2）（3）0.75 m

解析:本題中確定切割磁感線(xiàn)的那一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，根據(jù)題目中交代的運(yùn)動(dòng)情況寫(xiě)出牛頓第二定律的公式進(jìn)行求解

（1）因a、b在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，其安培力等于各自的重力，由功的公式得

 J

J

（2）b在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為vb，總電阻R1=7.5 Ω

b中的電流Ib=                  ①                         

                      ②                     

同理，a棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為va，總電阻R2=5 Ω：

                      ③     

由以上各式得             ④                 

（3）                          ⑤                     

                            ⑥             

                         ⑦

                             ⑧                 

由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m                  

 m=0.75 m                                             

 

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，電阻忽略不計(jì)的兩根兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的電阻R．在水平虛線(xiàn)L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．（不計(jì)a、b之間的作用）求：
（1）在整個(gè)過(guò)程中，a棒和b棒分別克服安培力做了多少功？
（2）在b穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的電熱；
（3）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度分別為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，電阻忽略不計(jì)的光滑導(dǎo)軌AB、CD相距0.5m平行放置，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，AB、CD組成的平面與水平面成30°角．垂直于ABCD平面斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V、內(nèi)阻r=1Ω，R1=2Ω，金屬桿MN的電阻R2=2Ω．閉合電鍵S后，MN恰好靜止在斜面上．g=10m/s2．求：
（1）金屬桿MN的質(zhì)量．
（2）斷開(kāi)電鍵S后，MN獲得的最大加速度和最大速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R．在水平虛線(xiàn)L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg，電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg，電阻Rb=6Ω．它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g=10m/s2．（不計(jì)a、b之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）求：
（1）在整個(gè)過(guò)程中a、b兩棒克服安培力分別做的功；
（2）a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比：
（3）分別求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距虛線(xiàn)L1的高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?鹽城模擬）如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R．在水平虛線(xiàn)L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)． 設(shè)重力加速度為g=10m/s2．（不計(jì)a、b之間的作用）求：
（1）在整個(gè)過(guò)程中，a、b兩棒克服安培力分別做的功；
（2）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，電阻忽略不計(jì)的兩根平行光滑的金屬桿構(gòu)成的導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=37°，導(dǎo)軌上端接一阻值為3Ω的電阻R．在水平虛線(xiàn)L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，L1、L2間的距離為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．（不計(jì)a、b之間的作用，g取10m/s2）求：
（1）在整個(gè)過(guò)程中，a、b棒中分別產(chǎn)生的焦耳熱；
（2）最初釋放時(shí)a、b兩根導(dǎo)體棒之間的距離s．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案