如圖2所示，abcd為靜止于水平面上寬度為L而長度很長的U形金屬滑軌，bc邊接有電阻R，其他部分電阻不計(jì)。ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)、質(zhì)量為m的均勻金屬棒。一勻強(qiáng)磁場B垂直滑軌面。金屬棒以一水平細(xì)繩跨過定滑輪，連接一質(zhì)量為M的重物。今重物從靜止開始下落，不考慮滑輪的質(zhì)量，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)中均保持與bc邊平行。忽略所有摩擦力。則：（1）當(dāng)金屬棒作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速率是多少？（忽略bc邊對金屬棒的作用力）。（2）若重物從靜止開始到勻速運(yùn)動(dòng)之后的某一時(shí)刻下落的總高度為h，求這一過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。

解析：視重物M與金屬m為一系統(tǒng)，使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的力只有重物受到的重力與金屬棒受到的安培力。由于系統(tǒng)在開始一段時(shí)間里處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由此產(chǎn)生的安培力是變化的，安培力做功屬于變力做功。

系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況分析可用簡圖表示如下:

v↑E↑I↑F安↑F安F合↓ma↓

當(dāng)a=0時(shí)，有Mg-F安=0，得v=。

題設(shè)情況涉及到的能量轉(zhuǎn)化過程可用簡圖表示如下：

M的重力勢能

電能內(nèi)能

顯然應(yīng)有：Mgh=(M+m)v2+Q             得Q=Mg。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻t=0的圖象如圖1所示，經(jīng)過△t=1.2s的時(shí)間，這列波恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形．根據(jù)以上信息，可以確定的是：
ABD
ABD
．
A．該列波的傳播速度
B．△t=1.2s時(shí)間內(nèi)質(zhì)元P經(jīng)過的路程
C．t=0.6s時(shí)刻質(zhì)元P的速度方向
D．t=0.6s時(shí)刻的波形

（2）如圖2所示，ABCD是柱體玻璃棱鏡的橫截面，其中AE⊥BD，DB⊥CB，∠DAE=30°，∠BAE=45°，∠DCB=60°，一束單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角α=60°．已知玻璃的折射率n=1.5，求：（結(jié)果可用反三角函數(shù)表示）
（1）這束入射光線的入射角多大？
（2）該束光線第一次從棱鏡出射時(shí)的折射角．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻t=0的圖象如圖1所示，經(jīng)過△t=1.2s的時(shí)間，這列波恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形．根據(jù)以上信息，可以確定的是
ABCD
ABCD


A．該列波的傳播速度
B．△t=1.2s時(shí)間內(nèi)質(zhì)元P經(jīng)過的路程
C．t=0.6s時(shí)刻質(zhì)元P的速度方向
D．t=0.6s時(shí)刻的波形
E．t=0.7s時(shí)刻質(zhì)元P的位置
（2）如圖2所示，ABCD是柱體玻璃棱鏡的橫截面，其中AE⊥BD，DB⊥CB，∠DAE=30°，∠BAE=45°，∠DCB=60°，一束單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角α=60°．已知玻璃的折射率n=1.5，求：（結(jié)果可用反三角函數(shù)表示）
（1）這束入射光線的入射角多大？
（2）該束光線第一次從棱鏡出射時(shí)的折射角．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖2所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C為水平的，其距離d=0.50 m.盆邊緣的高度為h=0.30 m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停的地點(diǎn)到B的距離為（    ）

圖2

A.0.50 m             B.0.25 m             C.0.10 m              D.0

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖2所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C為水平的，其距離d=0.50 m.盆邊緣的高度為h=0.30 m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停的地點(diǎn)到B的距離為（    ）

圖2

A.0.50 m             B.0.25 m             C.0.10 m              D.0

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同步練習(xí)冊答案