如圖3所示，金屬棒a從h高處自靜止沿光滑弧形軌道下滑，進入軌道的水平部以后，在自上而下的勻強磁場中運動，水平軌道也是光滑的，磁場磁感應強度是B.在軌道的水平部分原來靜止地放著一根金屬棒b，已知兩棒質(zhì)量相等且等于m，如果a棒始終沒有跟b棒相接觸，求整個過程中導軌及兩棒組成的回路消耗的電能.


  a、b棒最終以同樣的速度在水平軌道部分運動，由于系統(tǒng)在水平方向上不受外力，由動量守恒可得
                 mav0=（ma+mb）v          ①
a棒在下滑的過程中機械能守恒，則
                 magh=ma             ②
聯(lián)合式①②，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，整個過程中回路消耗的電能為
Q=ma- （ma+mb）v2
  =mgh
【試題分析】
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

Ⅰ．（1）在用游標為10分度的游標卡尺測某金屬棒的直徑時，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為
2.98
2.98
cm．
（2）在測定金屬絲的電阻率的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為
1.780
1.780
mm．

Ⅱ．在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，選定一條紙帶如圖3所示，已知交變電流的頻率f=50Hz．從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點．測得：x1=1.85cm，x2=3.04cm，x3=4.25cm，x4=5.48cm，x5=6.68cm，x6=7.90cm．
（1）在計時器打出計數(shù)點4時，小車的速度v4=
60.8
60.8
cm/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．
（2）加速度a=
1.21
1.21
m/s2．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．
Ⅲ．現(xiàn)要描繪標有“4.0V，0.4A”小燈泡L的伏安特性曲線，實驗室中有以下一些器材可供選擇：
電源：E1（電動勢為2.0V，內(nèi)阻為0.2Ω）；E2（電動勢為4.5V，內(nèi)阻為0.02Ω）
電壓表：V1（量程5V，內(nèi)阻為5kΩ）；V2（量程15V，內(nèi)阻為15kΩ）
電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
滑動變阻器：R1（可調(diào)范圍 0～10Ω，允許通過最大電流5A）；R2（可調(diào)范圍 0～5kΩ，允許通過最大電流0.1A）
導線，開關若干．
（1）為了調(diào)節(jié)方便，準確描繪伏安特性曲線，實驗中應該選用電源
E
 
2
E
 
2
，電壓表
V
 
1
V
 
1
，電流表
A
 
2
A
 
2
，滑動變阻器
R
 
1
R
 
1
（填器材的符號）．
（2）在滿足（1）的情況下，畫出實驗中所需的電路原理圖（標明所選儀器的符號）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，一端封閉的兩條平行光滑長導軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為
L
2
的四分之一圓弧，圓弧導軌的左、右兩段處于高度相差
L
2
的水平面上．以弧形導軌的末端點O為坐標原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標軸．圓弧導軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B（x），如圖3所示；磁場B（t）和B（x）的方向均豎直向上．在圓弧導軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B（t）開始變化，金屬棒與導軌始終接觸良好，經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導軌底端．已知金屬棒在回路中的電阻為R，導軌電阻不計，重力加速度為g．
（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中，回路中產(chǎn)生的感應電動勢E；
（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B（x）區(qū)域，離開時的速度為v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1位置時停下來，
a．求金屬棒在水平軌道上滑動過程中通過導體棒的電荷量q；
b．通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應電流最大時的位置．
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科目：高中物理 來源： 題型：

光滑金屬導軌寬L＝0.4m，電阻不計，均勻變化的磁場穿過整個軌道平面，如圖12-1-3中甲所示。磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示。金屬棒ab的電阻為1Ω，自t＝0時刻起從導軌最左端以v0＝1m/s的速度向右勻速運動，則

   

A．1s末回路中電動勢為0.8V

B．1s末ab棒所受磁場力為0.64N

C．1s末回路中電動勢為1.6V

D．1s末ab棒所受磁場力為1.28N

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科目：高中物理 來源：2012屆安徽省馬鞍山市高二第二學期期中考試理科物理試題 題型：選擇題

如圖3所示，MN、PQ為互相平行的金屬導軌與電阻R相連．粗細均勻的金屬線框用Oa和O′b金屬細棒與導軌相接觸，整個裝置處于勻強磁場中，磁感強度B的方向垂直紙面向里．當線框OO′軸轉(zhuǎn)動時

　　A．R中無電流通過

　　B．線框中有直流電

　　C．R中有交變電流通過

　　D．線框中電流強度的最大值與轉(zhuǎn)速成無關

 

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