如圖所示,金屬棒a從高為h處由靜止沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分,導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b,已知ma=2m,mb=m,整個(gè)水平導(dǎo)軌足夠長,并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中,假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰,重力加速度為g。求:
(1)金屬棒a剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)的速度;
(2)兩棒的最終速度;
(3)在上述整個(gè)過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能。
解:(1)設(shè)金屬棒,由機(jī)械能守恒定律得:
   ①
  ②
(2)設(shè)兩金屬棒的最終速度為v,由動(dòng)量守恒定律得:
  ③
  ④
(3)由能量守恒定律得:
     ⑤
         ⑥
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

【2012?山東調(diào)考】如圖甲所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其他部分電阻不計(jì).整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上.t=0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),通過R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬時(shí)變化率以及a、b兩端的電勢差Uab和通過金屬棒的電荷量q隨時(shí)間t變化的圖象中,正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,若x軸表示時(shí)間,y軸表示速度,則該圖像反映了質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度與時(shí)間的關(guān)系。若x軸和y軸分別表示不同的物理量,則該圖像可以反映某種情況下,相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系。下列說法正確的是   (   )
A.若x軸表示時(shí)間,),軸表示重力勢能,則該圖像可表示自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢能隨時(shí)間變化的規(guī)律
B.若x軸表示時(shí)間,y軸表示動(dòng)量,則該圖像可表示不計(jì)空氣阻力情況下,豎直上拋物體在向上運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)量隨時(shí)間變化的規(guī)律
C.若x軸表示時(shí)間,y軸表示感應(yīng)電動(dòng)勢,則該圖像可表示閉合回路中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減少時(shí),閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律
D.若x軸表示時(shí)間,y軸表示感應(yīng)電流,則該圖像可表示閉合回路中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減少時(shí),閉合回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一正方形閉合導(dǎo)線框abcd,邊長為L=0.1m,各邊的電阻均為0.1Ω,bc邊位于x軸上且b點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合。在x軸原點(diǎn)O的右側(cè)有寬度0.2m、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場的磁感強(qiáng)度為0.1T,如圖2甲所示。當(dāng)線框以4.0m/s的速度沿x軸勻速運(yùn)動(dòng)穿過磁場區(qū)域時(shí),圖乙中的圖象表示的是線框從進(jìn)入磁場到穿出磁場的過程中,線框的感應(yīng)電流隨位置變化的情況,其中正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中:
⑴首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向間的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)中所用電流表量程為 100μA,電源電動(dòng)勢為 1.5 V,待選的保護(hù)電阻有:R1 =" 100" kΩ,R2 =" 1" kΩ,R3 =" 10" Ω,應(yīng)選用               作為保護(hù)電阻.
⑵實(shí)驗(yàn)中已得出電流表指針向右偏轉(zhuǎn)時(shí),電流是"+"接線柱流入的,那么在如圖所示的裝置中,若將條形磁鐵S極朝下插入線圈中,則電流表的指針應(yīng)向______偏轉(zhuǎn).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里將一磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上,如圖甲所示,磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),另將一磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(及磁鐵)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),引起磁感應(yīng)強(qiáng)度測量值周期性地變化,該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一致。經(jīng)過操作,該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖象。該同學(xué)猜測磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈,當(dāng)測得磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過線圈的磁通量最大時(shí)。按照這種猜測,下列說法正確的是:(   )
A.轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度先快慢不變,后越來越快
B.轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度先快慢不變,后越來越慢
C.在t=0.1s時(shí)刻,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
D.在t=0.15s時(shí)刻,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是  (       )
A.感應(yīng)電流的磁場總和回路中原磁場的方向相反;
B.感應(yīng)電流的磁場總和回路中原磁場的方向相同;
C.由于感應(yīng)電流的磁場總阻礙原磁通量變化,所以回路中磁通量不變;
D.感應(yīng)電流的磁場可能與原磁場的方向相反也可能相同。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

桌面上放著一個(gè)單匝線圈,線圈中心上方一定高度有一豎直放置的條形磁鐵,此時(shí)線圈內(nèi)的磁通量為0.04Wb;把條形磁鐵豎放在線圈內(nèi)的桌面上時(shí),線圈內(nèi)的磁通量為0.12Wb;當(dāng)把條形磁鐵從該位置在0.1s內(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小是(    )
A.0.08VB.0.8VC.1.6VD.0.16 V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ 間距為 ,其電阻不計(jì),量導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成角。完全相同的兩金屬棒 分別垂直軌道放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒質(zhì)量均為 ,電阻均為,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度,棒在平行于導(dǎo)軌向上的力F 作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),而棒恰好能夠保持靜止。取,問
(1)通過棒的電流I 是多少,方向如何?
(2)棒受到的力F 多大?
(3)棒每產(chǎn)生的熱量,力F 做的功 W 是多少?

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