兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為l，導軌上面橫放著兩根導體棒ab和cd，構成矩形回路，如圖所示.兩根導體棒的質量均為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計，在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B.兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時cd棒靜止，棒ab有指向cd的速度v0.若兩導體棒在運動中始終不接觸，求：

（1）在運動中產(chǎn)生的最大焦耳熱；

（2）當棒ab的速度變?yōu)?img width=16 height=41 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/34/40234.gif">v0時，棒cd的加速度.

(1)mv02

（2）a=


解析:

（1）從初始到兩棒速度相等的過程中，兩棒總動量守恒，即mv0=2mv.

根據(jù)能的轉化和守恒定律得：

Q=mv02-·2mv2=mv02.

(2)mv0=mv0+mv′

E=(v0-v′)Bl，I=

對cd棒，其所受安培力F=IBl

解得：a=.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?濱州一模）水平面上兩根足夠長的光滑金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值R的電阻連接，導軌上放一質量為m的金屬桿（見圖甲），導軌的電阻忽略不計，勻強磁場方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運動，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會保持某一數(shù)值U恒定不變；當作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�恒定值時，電壓表的讀數(shù)最終相應地會保持另一個恒定值不變，U與F的關系如圖乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金屬桿的電阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感應強度B；
（2）當F=2.5N時，金屬桿最終勻速運動的速度；
（3）在上述（2）情況中，當金屬桿勻速運動時，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年江蘇省上岡高級中學高二下學期期中考試物理試題（帶解析） 題型：填空題

水平面上兩根足夠長的光滑金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值R的電阻連接，導軌上放一質量為m的金屬桿（見圖甲），導軌的電阻忽略不計，勻強磁場方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運動，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會保持某一數(shù)值U恒定不變；當作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�恒定值時，電壓表的讀數(shù)最終相應地會保持另一個恒定值不變，U與F的關系如圖乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金屬桿的電阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感應強度B；
（2）當F=2.5N時，金屬桿最終勻速運動的速度；
（3）在上述（2）情況中，當金屬桿勻速運動時，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：2013屆江蘇省高二下學期期中考試物理試題（解析版） 題型：計算題

水平面上兩根足夠長的光滑金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值R的電阻連接，導軌上放一質量為m的金屬桿（見圖甲），導軌的電阻忽略不計，勻強磁場方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運動，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會保持某一數(shù)值U恒定不變；當作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�恒定值時，電壓表的讀數(shù)最終相應地會保持另一個恒定值不變，U與F的關系如圖乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金屬桿的電阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：

（1）磁感應強度B；

（2）當F=2.5N時，金屬桿最終勻速運動的速度；

（3）在上述（2）情況中，當金屬桿勻速運動時，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量。

 

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