【題目】如圖所示,光滑平行金屬導軌的水平部分處于豎直向下的B=4T的勻強磁場中,兩導軌間距為L=0.5m,軌道足夠長。金屬棒ab的質(zhì)量都為m=1kg,電阻Ra=Rb=1Ω。b棒靜止于軌道水平部分,現(xiàn)將a棒從h=80cm高處自靜止沿弧形軌道下滑,通過C點進入軌道的水平部分,已知兩棒在運動過程中始終保持與導軌垂直,且兩棒始終不相碰。求ab兩棒的最終速度,以及整個過程中b棒中產(chǎn)生的焦耳熱(已知重力加速度g=10m/s2)。

【答案】 2m/s 2J

【解析】a棒下滑至C點時速度設為v0,則由動能定理,有:

(2分)

解得v0=4m/s; (2分)

此后的運動過程中,a、b兩棒達到共速前,兩棒所受安培力始終等大反向,因此a、b兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒,有:

(2分)

解得a、b兩棒共同的最終速度為v=2m/s,此后兩棒一起做勻速直線運動;

由能量守恒定律可知,整個過程中回路產(chǎn)生的總的焦耳熱為:

(2分)

b棒中的焦耳熱 (2分)

聯(lián)立解得:Qb=2J (2分)

練習冊系列答案
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A. 該測量儀可測量直流電的電流

B. 載流導線中電流大小I0=I/n

C. 若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合,測量出的電流將小于實際電流

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B. P、N兩處的質(zhì)點始終處在平衡位置

C. 隨著時間的推移,M處的質(zhì)點將向O處移動

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B. 有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度

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【題目】如圖,帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的滑塊,沿固定的絕緣斜面勻速下滑,F(xiàn)加上一豎直向上的勻強電場,電場強度為E,且qEmg。物體沿斜面下滑的過程中,以下說法正確的是

A. 滑塊將沿斜面減速下滑

B. 滑塊仍沿斜面勻速下滑

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D. 加電場后,重力勢能的減少量大于電勢能的增加量

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