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				如圖1-8所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略.初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸. 
          (1)求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力.
          (2)若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少?
          (3)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動，最終將靜止于何處?從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?
          圖1-8
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解：(1)初始時刻棒中感應(yīng)電動勢E=Lv0B
          棒中感應(yīng)電流I=
          作用于棒上的安培力F=ILB
          聯(lián)立得F=,安培力方向：水平向左.
          (2)由功和能的關(guān)系，得安培力做功W1=Ep-mv02
          電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1=mv02-Ep
          (3)由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件等，可判斷：
          棒最終靜止于初始位置Q=mv02

          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖1-7所示，固定在勻強(qiáng)磁場中的水平導(dǎo)軌abCd的間距L1=0.5 m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bC的距離L2=0.8 m，整個閉合回路的電阻為R=0.2 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1 T的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過整個回路.ad桿通過滑輪和細(xì)繩接一個質(zhì)量m=0.04 kg的物體，不計一切摩擦.現(xiàn)使磁場以=0.2 T/s的變化率均勻地增大，求經(jīng)過多少時間物體剛好離開地面？（g取10 m/s2） 
          圖1-7
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          平行金屬導(dǎo)軌MN豎直放置于絕緣水平地板上，如圖1-8所示，金屬桿PQ可以緊貼導(dǎo)軌無摩擦滑動，導(dǎo)軌間除固定電阻R以外，其他部分電阻不計，勻強(qiáng)磁場B垂直穿過導(dǎo)軌平面，以下有兩種情況：第一次，先閉合開關(guān)S，然后從圖中位置由靜止釋放PQ，經(jīng)一段時間后PQ勻速到達(dá)地面；第二次，先從同一高度由靜止釋放PQ，當(dāng)PQ下滑一段距離后突然閉合開關(guān)S，最終PQ也勻速到達(dá)了地面.設(shè)上述兩種情況PQ由于切割磁感線產(chǎn)生的電能（都轉(zhuǎn)化為熱）分別為W1、W2，則可以判定（　　）
          圖1-8
          A.W1＞W(wǎng)2　             B.W1=W2
          C.W1＜W2　?　　     D.以上結(jié)論都不正確
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖1-8所示，密度為0.8×103 kg/m3的木球由長l=100 cm的細(xì)繩固定在水中，將木球拉離平衡位置一很小角度后釋放，水的粘滯阻力不計，木球擺動的周期多大？
            
            
          圖1-8
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖B-8所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為 的電阻，處在方向豎直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略．初始時刻，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度.
          （1）求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力．
          （2）若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少？
          （3）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？
          

			
          

			
          
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