如圖所示，足夠長的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5 m豎直平行放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端連接阻值為1 Ω的電阻R，導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場B中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T.兩根質(zhì)量均為0.04 kg、電阻均為0.5 Ω的水平金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒ab用一根細(xì)繩懸掛，細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64 N，現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下，直至細(xì)繩剛好被拉斷，在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2 J，g取10 m/s2.求：

(1)此過程中ab棒和cd棒上分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd.

(2)細(xì)繩被拉斷時(shí)，cd棒的速度v.

(3)細(xì)繩剛要被拉斷時(shí)，cd棒下落的高度h.

解：(1)金屬棒cd從靜止開始運(yùn)動(dòng)直至細(xì)繩剛好被拉斷的過程中有：

Qab=  ① 

QR=t  ② 

聯(lián)立①②可得Qab=0.4 J  ③ 

Qcd=I2Rcdt  ④  (1分)

Qab+QR=I2  ⑤ 

聯(lián)立④⑤可得Qcd=0.9 J  ⑥ 

(2)細(xì)繩被拉斷瞬時(shí)，對(duì)ab棒有：

Fm=mg+IabLB  ⑦ 

又有IR=  ⑧ 

Icd=Iab+IR  ⑨ 

又由閉合歐姆定律可得

BLv=Icd(Rcd+)  ⑩ 

聯(lián)立⑦⑧⑨⑩可得

v=1.88 m／s  11 

(3)由功能關(guān)系得

mgh=Q總+mv2  12

即可得h=3.93 m  13 

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南匯區(qū)模擬）如圖所示，足夠長的兩根相距為0.5m的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.8T的勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面．兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的可動(dòng)金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌下端連接阻值為1Ω的電阻R，金屬棒ab用一根細(xì)繩拉住，細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N．現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下，直至細(xì)繩剛被拉斷時(shí)，此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J，求：
（1）此過程中ab棒和cd棒產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd；
（2）細(xì)繩被拉斷瞬時(shí)，cd棒的速度v．
（3）細(xì)繩剛要被拉斷時(shí)，cd棒下落的高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為d，左端MN用阻值不計(jì)的導(dǎo)線相連，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)．金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，金屬棒ab與MN相距非常近．求：
（1）當(dāng)t=to時(shí)，水平外力的大小F．
（2）同學(xué)們在求t=to時(shí)刻閉合回路消耗的功率時(shí)，有兩種不同的求法：
方法一：t=to時(shí)刻閉合回路消耗的功率P=F?v．
方法二：由Bld=F，得I=
F
Bd
P=I2R=
F2R
B2d2
（其中R為回路總電阻）
這兩種方法哪一種正確？請你做出判斷，并簡述理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長的兩平行金屬板正對(duì)著豎直放置，它們通過導(dǎo)線與電源E、定值電阻R、開關(guān)S相連．閉合開關(guān)后，一個(gè)帶電的液滴從兩板上端的中點(diǎn)處無初速度釋放，最終液滴落在某一金屬板上．下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，足夠長的兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.5m豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端連接阻值為R=1Ω的電阻，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里．兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為r=0.5Ω的水平金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌接觸良好．金屬棒ab用一根細(xì)線懸掛，細(xì)線允許承受的最大拉力為0.64N，現(xiàn)讓cd棒從靜止開始下落，經(jīng)ls鐘細(xì)繩剛好被拉斷，g取10m/s2．求：
（l）細(xì)線剛被拉斷時(shí)，整個(gè)電路消耗的總電功率P；
（2）從cd棒開始下落到細(xì)線剛好被拉斷的過程中，通過cd棒的電荷量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，足夠長的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5m豎直平行放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端連接阻值為1Ω的電阻R，導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場B中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T．兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的水平金屬棒ab、cd都與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒a6用一根細(xì)繩懸掛，細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N．現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下，直至細(xì)繩剛好被拉斷，在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J，g取10m/s2，求：
（1）此過程中ab棒和cd棒分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd；
（2）細(xì)繩剛被拉斷時(shí)，cd棒的速度；
（3）細(xì)繩剛被拉斷時(shí)，cd棒下落的高度．
（4）cd棒從靜止開始落下直至細(xì)繩剛好被拉斷所經(jīng)過的時(shí)間．

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