如圖所示，金屬棒a從距地面h高處自靜止沿光滑軌道下滑，進(jìn)入軌道的水平部分以后，在自上而下的勻強(qiáng)磁場中運動，水平軌道也是光滑的，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度是B。在軌道的水平都分原來靜止地放著一根金屬棒b，已知兩棒質(zhì)量相等且均等于m，如果a棒始終沒有跟b棒相碰，求整個過程中導(dǎo)軌及兩棒組成的回路消耗的電能。

解析：設(shè)a、b兩金屬棒為一系統(tǒng)，a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，a棒減速,b棒加速，當(dāng)兩棒速度相等時，它們與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路不再有感應(yīng)電流，兩棒在水平方向不再受力，a、b棒最終以相同的速度運動。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

又由于a棒在下滑的過程中機(jī)械能守恒，則：

magh=                                                  ②

由①②可得：v=

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+mb)v2=mgh

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分，導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b，已知ma=2m,mb=m，整個水平導(dǎo)軌足夠長，并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中，假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰，重力加速度為g。求：

   （1）金屬棒a剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時的速度；

   （2）兩棒的最終速度；

   （3）在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分，導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b，已知ma=2m,mb=m，整個水平導(dǎo)軌足夠長，并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中，假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰，重力加速度為g。求：

   （1）金屬棒a剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時的速度；

   （2）兩棒的最終速度；

   （3）在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能。

 

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年安徽省毫州市渦陽二中高二下學(xué)期期末考試物理試題 題型：計算題

如圖所示，金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分，導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b，已知ma=2m,mb=m，整個水平導(dǎo)軌足夠長，并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中，假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰，重力加速度為g。求：
（1）金屬棒a剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時的速度；
（2）兩棒的最終速度；
（3）在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能。

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科目：高中物理 來源：2012屆安徽省亳州市高二下學(xué)期期末考試物理 題型：計算題

（10分）如圖所示，金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分，導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b，已知ma=2m,mb=m，整個水平導(dǎo)軌足夠長，并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中，假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰，重力加速度為g。求：

   （1）金屬棒a剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時的速度；

   （2）兩棒的最終速度；

   （3）在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能。

 

 

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