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        1. 精英家教網(wǎng)如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根光滑平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì).則此過程
          (1)桿速度達(dá)到最大時(shí),電路中的電流I是多少;
          (2)桿的最大速度Vm為多少;
          (3)電路中產(chǎn)生的焦耳Q為多少?
          分析:(1)當(dāng)桿勻速勻速時(shí)速度達(dá)到最大,由平衡條件可以求出此時(shí)電路中的電流.
          (2)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,由平衡條件可以求出最大速度.
          (3)由能量守恒定律可以求出電路中產(chǎn)生的焦耳熱.
          解答:解:(1)桿受到的安培力為:FB=BIL,
          桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,由平衡條件得:F=FB
          即:F=BIL,
          電流:I=
          F
          BL
          ;
          (2)桿受到的安培力:FB=BIL=
          B2L2vm
          R+r

          桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,由平衡條件得:F=FB
          即:F=
          B2L2vm
          R+r
          ,
          解得:vm=
          F(R+r)
          B2L2
          ;
          (3)由能量守恒定律得:FL=Q+
          1
          2
          mvm2,
          解得,電路產(chǎn)生的焦耳熱:Q=FL-
          mF2(R+r)2
          2B4L4
          ;
          答:(1)桿速度達(dá)到最大時(shí),電路中的電流I是
          F
          BL
          ;
          (2)桿的最大速度Vm
          F(R+r)
          B2L2

          (3)電路中產(chǎn)生的焦耳為FL-
          mF2(R+r)2
          2B4L4
          點(diǎn)評(píng):當(dāng)桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,應(yīng)用平衡條件、安培力公式、能量守恒定律即可正確解題.分析清楚桿的運(yùn)動(dòng)過程,桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大;桿克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,可以從能量角度求焦耳熱.
          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:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g.則此過程( 。
          A、桿的速度最大值為
          (F-μmg)R
          B2d2
          B、流過電阻R的電量為
          Bdl
          R+r
          C、恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量
          D、恒力F做的功與安倍力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u,F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g。則此過程(     )

          A.桿的速度最大值為

          B.流過電阻R的電量為

          C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

          D.恒力F做的功與安倍力做的功之和小于桿動(dòng)能的變化量

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u,F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g。則此過程(    )

          A.桿的速度最大值為

          B.流過電阻R的電量為

          C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

          D.恒力F做的功與安倍力做的功之和小于桿動(dòng)能的變化量

           

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          科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年陜西省南鄭中學(xué)高二下學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

          如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g。

          求(1)此過程中桿的速度最大值為(2)流過電阻R的電量

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          同步練習(xí)冊(cè)答案