如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)的兩個(gè)平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，電阻不計(jì)，軌道間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，靜止在導(dǎo)軌上的兩金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2．現(xiàn)使ab桿以初速度v0沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，求cd桿上能產(chǎn)生多少焦耳熱?

 

答案：
解析：

將ab和cd看作一個(gè)系統(tǒng)，它們所受的安培力為內(nèi)力，系統(tǒng)所受的合外力為零，總動(dòng)量守恒．在剛開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)，回路中存在俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，ab在安培力作用下向右做加速度值逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，cd在安培力作用下向右做加速度值逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的速度相等時(shí)，回路中的磁通量不再變化，不存在感應(yīng)電流，它們以共同速度向右滑動(dòng)．

設(shè)共同速度為v共，由動(dòng)量守恒定律得：

m1v0=(m1+m2)v共  解得v共=

由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱：

Q=

因?yàn)?i>ab桿和cd桿是串聯(lián)接在回路中的，所以cd桿上產(chǎn)生的焦耳熱為Qcd=，

即Qcd=

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d，帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子以速度v從兩極板中央處水平飛入兩極板間，當(dāng)兩板上不加電壓時(shí)，粒子恰從下板的邊緣飛出．現(xiàn)給AB加上一電壓，則粒子恰好從上極板邊緣飛出求：（1）兩極板間所加電壓U；（2）金屬板的長(zhǎng)度L．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平放置的矩形線圈abcd的面積為S，處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，則穿過(guò)矩形線圈的磁通量是
BS
BS
，當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，穿過(guò)它的磁通量為
0
0
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的白色的傳送帶以速度v=6m/s向右勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一小煤塊輕輕地放在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，若A端與B端相距30m，則（g=10m/s2）（　�。�
A、小煤塊先作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線運(yùn)動(dòng)B、小煤塊一直作勻加速直線運(yùn)動(dòng)C、全過(guò)程中，小煤塊先受到向右的滑動(dòng)摩擦力，后不受摩擦力作用D、全過(guò)程中，小煤塊先受到向右的滑動(dòng)摩擦力，后受到向右的靜摩擦力作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10?18C的帶正電的粒子（不計(jì)重力），從貼近a板的左端以υ0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到邊界b的Q（圖中未標(biāo)出）處．試求
（1）粒子穿過(guò)狹縫P時(shí)的速度υ及其與b板的夾角θ．
（2）P、Q之間的距離L．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)AB兩板不帶電，B極板接地，它的極板長(zhǎng)L=0.1m，兩板間距離d=0.4×10-2m，現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg，帶電量q=+1.0×10-8C，以一定初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點(diǎn)O處，不反彈．忽略平行板電容器的邊緣效應(yīng)，取g=10m/s2．試求：
（1）帶電粒子入射初速度的大小；
（2）現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出，且不碰板．則帶電后A板的電勢(shì)應(yīng)滿足什么條件？

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同步練習(xí)冊(cè)答案