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兩根金屬桿ab和cd長度均為L,電阻均為R,質量分別為M和m,M>m,用兩根長度和電阻均可忽略不計的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,兩導線分別跨繞在一根水平的光滑絕緣桿上,兩金屬桿ab和cd均處于水平位置,如圖所示,整個裝置處在一個與回路平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B。若金屬桿ab正好在勻速向下運動,求其運動速度v的大小。

解析:以兩金屬桿和導線組成的整體為研究對象,在題述過程中,系統(tǒng)的重力勢能逐漸減少,重力對系統(tǒng)所做的功全部轉化為系統(tǒng)中的電能(電能又轉化為內能),則重力對系統(tǒng)做功的功率(P1=Mgv-mgv)應等于回路中電流做功的功率(P2=2I2R),即(M-m)gv=2I2R。

由于ab和cd兩桿均切割磁感線各自對應產生感應電動勢大小為BLv,且此兩感應電動勢在回路中形成同方向的電流,故此回路中的電流為I=

由上兩式兩式聯(lián)立解得桿運動的速度大小為v=

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?南開區(qū)模擬)如圖所示,兩根相互平行、間距為L的金屬軌道MN和PQ固定在水平面內.軌道所在空間存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為B.在軌道上垂直軌道方向放置兩根金屬桿ab和cd,它們的電阻分別為R1和R2,質量分別為m1和m2,開始時兩金屬桿靜止在軌道上,某一時刻ab桿受到瞬間水平向右沖量作用,以初速度v0沿軌道滑動,這個瞬間cd桿的速度仍可視為零.已知金屬桿ab和cd在軌道上滑動時所受到的摩擦力可忽略不計,金屬桿與軌道接觸良好,以下說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年遼寧省沈陽市協(xié)作校高三上期中測試物理試卷(解析版) 題型:計算題

(10分)  如圖所示,在勻強磁場中傾斜放置兩根平行金屬導軌,導軌與水平面夾角為,磁場方向垂直導軌平面向下,磁感應強度的大小為B,平行導軌間距為L。兩根金屬桿ab和cd可以在導軌上無摩擦地滑動。兩金屬桿的質量均為m,電阻均為R,導軌的電阻不計。若用與導軌平面平行的拉力F作用在金屬桿ab上,使ab勻速上滑,cd桿在導軌上恰好保持靜止。求

(1)拉力F的大小,

(2)ab桿上滑的速度大小。

 

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科目:高中物理 來源:和平區(qū)模擬 題型:單選題

如圖所示,兩根相互平行、間距為L的金屬軌道MN和PQ固定在水平面內.軌道所在空間存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為B.在軌道上垂直軌道方向放置兩根金屬桿ab和cd,它們的電阻分別為R1和R2,質量分別為m1和m2,開始時兩金屬桿靜止在軌道上,某一時刻ab桿受到瞬間水平向右沖量作用,以初速度v0沿軌道滑動,這個瞬間cd桿的速度仍可視為零.已知金屬桿ab和cd在軌道上滑動時所受到的摩擦力可忽略不計,金屬桿與軌道接觸良好,以下說法中正確的是( 。
A.當ab桿以水平初速度v0開始在軌道上滑動瞬間,cd桿兩端電勢差為BLv0
B.在兩桿都滑動的過程中,金屬桿ab和cd總動量不變,大小總是m1v0
C.當ab桿以水平初速度v0開始在軌道上滑動瞬間,cd桿所受到磁場力方向與初速度v0方向相同,大小為
B2L2V0R2
R1+R2
D.在兩桿都滑動的過程中,金屬桿ab動量減小,cd動量增大,ab和cd的總動量減小
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科目:高中物理 來源:2006年天津市和平區(qū)高考物理模擬試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,兩根相互平行、間距為L的金屬軌道MN和PQ固定在水平面內.軌道所在空間存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為B.在軌道上垂直軌道方向放置兩根金屬桿ab和cd,它們的電阻分別為R1和R2,質量分別為m1和m2,開始時兩金屬桿靜止在軌道上,某一時刻ab桿受到瞬間水平向右沖量作用,以初速度v沿軌道滑動,這個瞬間cd桿的速度仍可視為零.已知金屬桿ab和cd在軌道上滑動時所受到的摩擦力可忽略不計,金屬桿與軌道接觸良好,以下說法中正確的是( )
A.當ab桿以水平初速度v開始在軌道上滑動瞬間,cd桿兩端電勢差為BLv
B.在兩桿都滑動的過程中,金屬桿ab和cd總動量不變,大小總是m1v
C.當ab桿以水平初速度v開始在軌道上滑動瞬間,cd桿所受到磁場力方向與初速度v方向相同,大小為
D.在兩桿都滑動的過程中,金屬桿ab動量減小,cd動量增大,ab和cd的總動量減小

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