如圖所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面間的傾角為，電阻不計，間距L＝0.3m，長度足夠長，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度B＝1T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中.導(dǎo)軌兩端各接一個阻值為R0＝2Ω電阻，另一橫跨在導(dǎo)軌間的金屬棒質(zhì)量m＝1kg，電阻r＝1Ω棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦因數(shù)μ＝0.5，當(dāng)金屬棒以平行于導(dǎo)軌的向上初速度υ0＝10m/s上滑，直至上升到最高點過程中，通過上端電阻電量＝0.1C（g取10m/s2），求上端電阻R0產(chǎn)生的焦耳熱？

 

R＝5J


解析:

設(shè)棒沿斜面能上升的最大距離為s，磁感應(yīng)強度B垂直斜面向上，則等效電路和導(dǎo)體棒受力分析分別如圖（1）、（2）所示.

 

由圖可知，在棒上升過程中，通過棒某一截面的電量應(yīng)為2.由＝得

而   ∴s=m

設(shè)電路各電阻消耗的總焦耳熱為

＝R

從金屬棒開始運動到最高點過程，利用能量守恒關(guān)系有

＋μmgcosθ·s＋mgsinθ·s＝

R＝＝5J

此題中，求電阻產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)該用電流的有效值計算，由于無法求，因此只能通過能量關(guān)系求得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌豎直放置，上端用導(dǎo)線相連，金屬棒ab兩端與導(dǎo)軌相接觸，并可保持水平地沿光滑導(dǎo)軌滑動，整個處在方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，導(dǎo)軌電阻忽略不計，已知金屬棒電阻為0.5Ω，質(zhì)量為0.5kg，ab長為25cm，B=2T（g取10m/s2），將金屬棒由靜止釋放后，求：
（1）剛釋放時，金屬棒的加速度；
（2）金屬棒下滑的最大速度vmax；
（3）當(dāng)速度為5m/s時，棒的加速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置，電源、電阻、金屬細桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計．整個裝置分別處在如圖所示的各勻強磁場中，其中可能使金屬桿處于靜止狀態(tài)的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?寧波二模）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1m，足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角θ=30°，垂直斜面方向向上磁感應(yīng)強度B=0.5T，水平部分沒有磁場．金屬棒ab質(zhì)量m=0.005kg，電阻r=0.02Ω，運動中與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌，電阻R=0.08Ω，其余電阻不計，當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h=1.0m以上任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25m．（取g=10m/s2），求：
（1）棒在斜面上的最大速度？
（2）水平面的滑動摩擦因數(shù)？
（3）從高度h=1.0m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置，電源、電阻、金屬細桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計．整個裝置分別處在圖所示的各勻強磁場中，其中不可能使金屬細桿處于靜止狀態(tài)的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在的勻強磁場中，勻強磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運動．已知電流I隨時間的關(guān)系為I=kt（k為常數(shù)，k＞0），金屬棒與導(dǎo)軌間存在摩擦．則下面關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時間變化的關(guān)系圖象中，可能正確的有（　　）
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案