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          如圖所示，電阻忽略不計(jì)的兩根兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)。（不計(jì)a、b之間的作用）求：
          （1）在整個(gè)過程中，a棒和b棒分別克服安培力做了多少功？
          （2）在b穿過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，電阻R產(chǎn)生的電熱；
          （3）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度分別為多少？ 
          

          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解：（1）因?yàn)閮山饘侔舳际莿蛩俅┻^磁場(chǎng)的，所以安培力與重力等大，克服安培力做功分別為：
          Wa=magd=
          Wb=mbgd= 
          （2）設(shè)b切割磁感線時(shí)，其上電流為I，則電阻R和a棒上電流均為，根據(jù)焦耳定律得： 
          由（1）知b棒穿過磁場(chǎng)過程產(chǎn)生的總電熱為
          所以： 
          （3）b在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為，總電阻R1=7.5Ω
          b中的電流 ① 
          由以上各式得： ② 
          a在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為，總電阻R2=5Ω
          對(duì)a棒同理有： ③ 
          由②③式得， ④ 
          又： ⑤， ⑥ 
          由④⑤⑥得：，
          所以：， 
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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：
			
          

						
          如圖所示，電阻忽略不計(jì)的兩根兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的電阻R．在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．（不計(jì)a、b之間的作用）求：
          （1）在整個(gè)過程中，a棒和b棒分別克服安培力做了多少功？
          （2）在b穿過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，電阻R產(chǎn)生的電熱；
          （3）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度分別為多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，電阻忽略不計(jì)的光滑導(dǎo)軌AB、CD相距0.5m平行放置，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，AB、CD組成的平面與水平面成30°角．垂直于ABCD平面斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V、內(nèi)阻r=1Ω，R1=2Ω，金屬桿MN的電阻R2=2Ω．閉合電鍵S后，MN恰好靜止在斜面上．g=10m/s2．求：
          （1）金屬桿MN的質(zhì)量．
          （2）斷開電鍵S后，MN獲得的最大加速度和最大速度．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R．在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg，電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg，電阻Rb=6Ω．它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g=10m/s2．（不計(jì)a、b之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）求：
          （1）在整個(gè)過程中a、b兩棒克服安培力分別做的功；
          （2）a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比：
          （3）分別求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距虛線L1的高度．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2009?鹽城模擬）如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R．在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)． 設(shè)重力加速度為g=10m/s2．（不計(jì)a、b之間的作用）求：
          （1）在整個(gè)過程中，a、b兩棒克服安培力分別做的功；
          （2）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，電阻忽略不計(jì)的兩根平行光滑的金屬桿構(gòu)成的導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=37°，導(dǎo)軌上端接一阻值為3Ω的電阻R．在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，L1、L2間的距離為d=0.5m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．（不計(jì)a、b之間的作用，g取10m/s2）求：
          （1）在整個(gè)過程中，a、b棒中分別產(chǎn)生的焦耳熱；
          （2）最初釋放時(shí)a、b兩根導(dǎo)體棒之間的距離s．
          

			
          

			
          
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