如圖所示,一根質(zhì)量為m的金屬棒MN水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導(dǎo)軌上,并始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌下端接一阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì).在空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨豎直方向y變化,變化規(guī)律B=ky,k為大于零的常數(shù).質(zhì)量為M=4m的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上,并通過輕質(zhì)光滑定滑輪和絕緣細(xì)繩與金屬棒相連接.當(dāng)金屬棒沿y軸方向從y=0位置由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)h時(shí),加速度恰好為0.不計(jì)空氣阻力,斜面和磁場區(qū)域足夠大,重力加速度為g.求:

(1)金屬棒上升h時(shí)的速度；

(2)金屬棒上升h的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量；

(3)金屬棒上升h的過程中,通過金屬棒橫截面的電量.

 

 

 

 

 

 

【答案】

 

(1)當(dāng)金屬棒的加速度為零時(shí)，

Mgsin30°=F+mg                                               2分

F=BIL=KhIL                                                  1分

                                                     1分

解以上方程得                                        1分

(2)設(shè)產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由動(dòng)能定理，有

                                  3分

得：                                          2分

 (3)                                                         1分

                                                            1分

                                                           1分

                                          2分

解得：                                                 1分

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒AC用軟線懸掛在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，通入A→C方向的電流時(shí)，懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，可以采用的辦法是（　�。�

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如圖所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒AC，用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，電流方向由A→C，此時(shí)懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，必須（　�。�

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umg
umg
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒MN用細(xì)線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，通入沿M→N方向的電流時(shí)，懸線對(duì)金屬棒的拉力不為零．若要使懸線對(duì)棒的拉力為零，可以采用的辦法是（　　）

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