如圖19所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與導體棒的電阻均可忽略，初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度υ0，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。

（1）求初始時刻導體棒受到的安培力；

（2）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為什么？

（3）導體棒往復運動，最終靜止于何處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？

（1）初始時刻棒中感應電動勢    E=BL0   

棒中感應電流I=       作用于棒上的安培力F=BIL

聯(lián)立①②③，得F=   安培力方向：水平向左

（2）由功和能的關系，得

安培力做功  W1=EP－m  電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1=m－EP

（3）由能量轉化及平衡條件等判斷：棒最終靜止于初始位置

由能量轉化和守恒得Q=m


解析:

略

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖19所示，在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌上端跨接一阻值為R的電阻（導軌電阻不計）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質量分別為ma=2×10－2Kg和mb=1×10－2Kg，它們與導軌相連，并可沿導軌無摩擦滑動。閉合開關S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩(wěn)定后a以v1=10m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好能保持靜止，設導軌足夠長，取g=10m/s2。

（1）求拉力F的大�。�

（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑（開關仍閉合），求b滑行的最大速度v2；

（3）若斷開開關，將金屬棒a和b都固定，使磁感應強度大小從B隨時間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感應強度增到2B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖19所示，帶電量分別為4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細桿上，相距為d，若桿上套一帶電小環(huán)C，帶電體A、B和C均可視為點電荷。

   （1）求小環(huán)C的平衡位置；

   （2）若小環(huán)C帶電量為q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x（|x|<<d）后靜止釋放，試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置。（回答“能”或“不能”即可）

   （3）若小環(huán)C帶電量為－q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x（|x|<<d）后靜止釋放，試證明小環(huán)C將作簡揩運動。

        （提示：當a<<1時，則）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖19所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與導體棒的電阻均可忽略，初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度υ0，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。

（1）求初始時刻導體棒受到的安培力；

（2）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為什么？

（3）導體棒往復運動，最終靜止于何處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012屆江西省高二上學期期末終結性測試物理試卷 題型：計算題

如圖19所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與導體棒的電阻均可忽略，初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度υ0，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。

（1）求初始時刻導體棒受到的安培力；

（2）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為什么？

（3）導體棒往復運動，最終靜止于何處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案