如圖所示,電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5 m。導體棒a的質量=0. 2 kg,電阻=3Ω;導體棒b的質量=0. 1 kg、電阻= 6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當b剛穿出磁場時a正好進入磁場。設重力加速度為。(不計a、b之間的作用)求:

(1)在整個過程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;

(2)M點和N點距的高度。

(1)因a、b在磁場中勻速運動,由能量關系知

=1.0J

=0.5 J

(2)。


解析:

(1)因a、b在磁場中勻速運動,由能量關系知

=1.0J

=0.5 J

(2)b在磁場中勻速運動時:速度為,總電阻=7. 5Ω

b中的電流   ①

由以上各式得    ②

同理,a棒在磁場中勻速運動時:速度為,總電阻=5Ω

   ③

由以上各式得,   ④

    ⑤

   ⑥

   ⑦

    ⑧

由④⑤⑥⑦⑧得。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻忽略不計的兩根兩平行光滑金屬導軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導體棒a的質量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導體棒b的質量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始沿導軌向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當b 剛穿出磁場時a正好進入磁場.(不計a、b之間的作用)求:
(1)在整個過程中,a棒和b棒分別克服安培力做了多少功?
(2)在b穿過磁場區(qū)域過程中,電阻R產(chǎn)生的電熱;
(3)M點和N點距L1的高度分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻忽略不計的光滑導軌AB、CD相距0.5m平行放置,其長度足夠長,AB、CD組成的平面與水平面成30°角.垂直于ABCD平面斜向下的勻強磁場的磁感應強度B=1T,電源電動勢E=2V、內阻r=1Ω,R1=2Ω,金屬桿MN的電阻R2=2Ω.閉合電鍵S后,MN恰好靜止在斜面上.g=10m/s2.求:
(1)金屬桿MN的質量.
(2)斷開電鍵S后,MN獲得的最大加速度和最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B、磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導體棒a的質量ma=0.2kg,電阻Ra=3Ω;導體棒b的質量mb=0.1kg,電阻Rb=6Ω.它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當b剛穿出磁場時a正好進入磁場.設重力加速度為g=10m/s2.(不計a、b之間的作用,整個運動過程中a、b棒始終與金屬導軌接觸良好)求:
(1)在整個過程中a、b兩棒克服安培力分別做的功;
(2)a進入磁場的速度與b進入磁場的速度之比:
(3)分別求出M點和N點距虛線L1的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?鹽城模擬)如圖所示,電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導體棒a的質量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導體棒b的質量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當b 剛穿出磁場時a正好進入磁場. 設重力加速度為g=10m/s2.(不計a、b之間的作用)求:
(1)在整個過程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;
(2)M點和N點距L1的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,電阻忽略不計的兩根平行光滑的金屬桿構成的導軌傾斜放置,導軌平面與水平面間夾角θ=37°,導軌上端接一阻值為3Ω的電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B,L1、L2間的距離為d=0.5m.導體棒a的質量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導體棒b的質量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始沿導軌向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當b 剛穿出磁場時a正好進入磁場.(不計a、b之間的作用,g取10m/s2)求:
(1)在整個過程中,a、b棒中分別產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)最初釋放時a、b兩根導體棒之間的距離s.

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