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R=3Ω的定值電阻.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)體桿a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=6Ω;導(dǎo)體桿b的質(zhì)量mb=0.6kg、電阻Rb=3Ω,它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動(dòng),且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)a桿剛穿出磁場(chǎng)時(shí)b桿正好進(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兩桿完全穿出磁場(chǎng)區(qū)克服安培力分
別做的功;
(2)設(shè)a、b桿在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率分別為,則
的值為多少?
(3)M點(diǎn)和N點(diǎn)距水平虛線L1的高度.
(1) 
(2)
(3)
解:(1)因 a、b桿在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè) a桿克服安培力做功,由動(dòng)能定理可得:

…………①   (1分)
解得:② (1分)
同理設(shè)b桿克服安培力做功,由動(dòng)能定理得:
…………③  (1分)
解得:④ (1分)
(2)當(dāng)桿以速度在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),回路的
總電阻為 ⑤ (1分)
桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:…⑥ 
桿產(chǎn)生感應(yīng)電流為:……⑦ 
桿做勻速運(yùn)動(dòng)有:……⑧
由⑤⑥⑦⑧可得:……⑨   (2分)
同理b桿以速度在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),回路總電阻為
…⑩   (1分)
b桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: 
b桿產(chǎn)生感應(yīng)電流為:…… 
由b桿做勻速運(yùn)動(dòng)有: 
由⑩可得:  (1分)
由⑨可得:……  (1分)
(3)設(shè)a桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)歷時(shí)為t,則有:
…………   (1分)
…………   (1分)
結(jié)合解得:
………  (1分)
得:
  (1分)
聯(lián)立式解得:
  (1分)
所以:  (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在20m高處以10m/s的初速度,將質(zhì)量為1kg的小球豎直下拋,則拋球時(shí)人對(duì)球所做的功為         ,若球下落過程中的平均阻力為2.5N,則球靜止在水平地面前通過的路程為          。
(設(shè)球在整個(gè)過程中,都在豎直方向運(yùn)動(dòng),與地面碰撞時(shí)能量損失不計(jì),g取10 m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A、B兩物體以相同的動(dòng)能同時(shí)開始沿同一水平面運(yùn)動(dòng)并同時(shí)停下,通過的距離分別為sA、sB.設(shè)它們的質(zhì)量分別為MA、MB,動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB,則下列關(guān)系正確的是
A.μA : μB = sA : sBB.μA : μB = sB : sA
C.MA : MB = sA2 : sB2D.MA : MB = sB2 : sA2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng),斜面軌道傾角為30°,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道頂點(diǎn)時(shí),自動(dòng)裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速度滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端。再重復(fù)上述過程。

求:(1)=?
(2)在滿足(1)的條件下,若物體下滑的最大距離為L,則彈簧的最大彈性勢(shì)能為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

初速度相同的兩個(gè)物體,質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,它們與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則兩物體在水平地面上滑行的最大距離和最長(zhǎng)時(shí)間之比滿足
A.s1∶s2=1∶1,t1∶t2=1∶1B.s1∶s2=1∶1,t1∶t2=2∶1
C.s1∶s2=2∶1,t1∶t2=1∶1D.s1∶s2=2∶1,t1∶t2=2∶1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖質(zhì)量m="3" 000 t的火車,在恒定的額定功率下由靜止出發(fā),運(yùn)動(dòng)中受到一個(gè)恒定不變的阻力作用,經(jīng)過103 s,行程12 km后達(dá)到最大速度72 km/h.求列車的額定功率和它所受的阻力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在一次足球賽中,紅隊(duì)球員在白隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球,并將球從球門右上角擦著橫梁踢進(jìn)球門(如圖5-7-4),球門高度為h,足球飛入球門的速度為v,足球的質(zhì)量為m,對(duì)于紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做的功W為多大這一問題(不計(jì)空氣阻力),以下說法正確的是(   )

圖5-7-4
A.紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做的功等于mgh+mv2
B.紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做的功大于mgh+mv2
C.紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做的功小于mgh+mv2
D.因?yàn)榍虮惶呷肭蜷T過程中的運(yùn)動(dòng)曲線的形狀不確定,所以做功的大小無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在光滑的水平面上,一個(gè)人用100N的力與水平方向成60度角推一個(gè)箱子前進(jìn)6m,如圖則推力所做的功是__   ___J。

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同步練習(xí)冊(cè)答案