如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5 m豎直平行放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),下端連接阻值為1 Ω的電阻R,導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T.兩根質(zhì)量均為0.04 kg、電阻均為0.5 Ω的水平金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒ab用一根細(xì)繩懸掛,細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64 N,現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下,直至細(xì)繩剛好被拉斷,在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2 J,g取10 m/s2.求:

(1)此過程中ab棒和cd棒上分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd.

(2)細(xì)繩被拉斷時(shí),cd棒的速度v.

(3)細(xì)繩剛要被拉斷時(shí),cd棒下落的高度h.

解:(1)金屬棒cd從靜止開始運(yùn)動(dòng)直至細(xì)繩剛好被拉斷的過程中有:

Qab=  ① 

QR=t  ② 

聯(lián)立①②可得Qab=0.4 J  ③ 

Qcd=I2Rcdt  ④  (1分)

Qab+QR=I2  ⑤ 

聯(lián)立④⑤可得Qcd=0.9 J  ⑥ 

(2)細(xì)繩被拉斷瞬時(shí),對(duì)ab棒有:

Fm=mg+IabLB  ⑦ 

又有IR=  ⑧ 

Icd=Iab+IR  ⑨ 

又由閉合歐姆定律可得

BLv=Icd(Rcd+)  ⑩ 

聯(lián)立⑦⑧⑨⑩可得

v=1.88 m/s  11 

(3)由功能關(guān)系得

mgh=Q+mv2  12

即可得h=3.93 m  13 

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?南匯區(qū)模擬)如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩根相距為0.5m的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面.兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的可動(dòng)金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌下端連接阻值為1Ω的電阻R,金屬棒ab用一根細(xì)繩拉住,細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N.現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下,直至細(xì)繩剛被拉斷時(shí),此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J,求:
(1)此過程中ab棒和cd棒產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd;
(2)細(xì)繩被拉斷瞬時(shí),cd棒的速度v.
(3)細(xì)繩剛要被拉斷時(shí),cd棒下落的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩光滑導(dǎo)軌水平放置,兩條導(dǎo)軌相距為d,左端MN用阻值不計(jì)的導(dǎo)線相連,金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動(dòng),導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r0,金屬棒ab的電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向下的均勻磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,B=kt,其中k為常數(shù).金屬棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng),t=0時(shí),金屬棒ab與MN相距非常近.求:
(1)當(dāng)t=to時(shí),水平外力的大小F.
(2)同學(xué)們?cè)谇髏=to時(shí)刻閉合回路消耗的功率時(shí),有兩種不同的求法:
方法一:t=to時(shí)刻閉合回路消耗的功率P=F?v.
方法二:由Bld=F,得I=
F
Bd
P=I2R=
F2R
B2d2
(其中R為回路總電阻)
這兩種方法哪一種正確?請(qǐng)你做出判斷,并簡(jiǎn)述理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩平行金屬板正對(duì)著豎直放置,它們通過導(dǎo)線與電源E、定值電阻R、開關(guān)S相連.閉合開關(guān)后,一個(gè)帶電的液滴從兩板上端的中點(diǎn)處無初速度釋放,最終液滴落在某一金屬板上.下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.5m豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),下端連接阻值為R=1Ω的電阻,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里.兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為r=0.5Ω的水平金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌接觸良好.金屬棒ab用一根細(xì)線懸掛,細(xì)線允許承受的最大拉力為0.64N,現(xiàn)讓cd棒從靜止開始下落,經(jīng)ls鐘細(xì)繩剛好被拉斷,g取10m/s2.求:
(l)細(xì)線剛被拉斷時(shí),整個(gè)電路消耗的總電功率P;
(2)從cd棒開始下落到細(xì)線剛好被拉斷的過程中,通過cd棒的電荷量q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5m豎直平行放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),下端連接阻值為1Ω的電阻R,導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T.兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的水平金屬棒ab、cd都與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒a6用一根細(xì)繩懸掛,細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N.現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下,直至細(xì)繩剛好被拉斷,在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J,g取10m/s2,求:
(1)此過程中ab棒和cd棒分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd;
(2)細(xì)繩剛被拉斷時(shí),cd棒的速度;
(3)細(xì)繩剛被拉斷時(shí),cd棒下落的高度.
(4)cd棒從靜止開始落下直至細(xì)繩剛好被拉斷所經(jīng)過的時(shí)間.

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