如圖,水平放置的平行光滑導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),一端接有電阻R.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上.整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,方向如圖所示.不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F向右拉MN.設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng).求:
(1)MN達(dá)到的最大速度大。
(2)當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F,此后在電阻R上可以放出多少焦耳的熱?

【答案】分析:(1)根據(jù)受力平衡,及閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律與安培力公式,即可求解.
(2)根據(jù)能量關(guān)系,撤去F后,MN的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能并在R上轉(zhuǎn)化為焦耳熱,即可求解.
解答:解:(1)當(dāng)棒MN所受外力與安培力相等時(shí),速度最大.
則有:F=BLIM
  閉合電路歐姆定律為  
法拉第電磁感應(yīng)定律為EM=BLvM  
代入數(shù)據(jù)則有,
(2)由能量關(guān)系可知,撤去F后,MN的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能并在R上轉(zhuǎn)化為焦耳熱.
則有,Q=
答:(1)MN達(dá)到的最大速度大小為
(2)當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F,此后在電阻R上可以放出焦耳的熱.
點(diǎn)評(píng):考查受力分析與平衡,及閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律,并要求理解與掌握.同時(shí)學(xué)會(huì)能量守恒定律的應(yīng)用.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖,水平放置的光滑平行的金屬導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上,金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m1、m2,其電阻分別為R1、R2,今使ab桿以初動(dòng)能Ek沿導(dǎo)軌向左滑出,cd由靜止同時(shí)釋放,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,則cd桿產(chǎn)生的電熱最大值是
m2R2Ek
(m1+m2)(R1+R2)
m2R2Ek
(m1+m2)(R1+R2)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖,水平放置的平行光滑導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),一端接有電阻R.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上.整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,方向如圖所示.不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F向右拉MN.設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng).求:
(1)MN達(dá)到的最大速度大。
(2)當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F,此后在電阻R上可以放出多少焦耳的熱?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

已知如圖,水平放置的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球原來(lái)靜止在C點(diǎn)。當(dāng)給小球一個(gè)水平?jīng)_量后,它可以在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若將兩板間的電壓增大為原來(lái)的3倍,求:要使小球從C點(diǎn)開(kāi)始在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),至少要給小球多大的水平?jīng)_量?在這種情況下,在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,水平放置的平行光滑導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),一端接有電阻R.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上.整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,方向如圖所示.不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F向右拉MN.設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng).求:
(1)MN達(dá)到的最大速度大。
(2)當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤去F,此后在電阻R上可以放出多少焦耳的熱?
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