如下圖所示，兩根金屬桿ab，cd長(zhǎng)均為l，電阻均為R，質(zhì)量分別為M和m，且M＞m，現(xiàn)用兩根質(zhì)量和電阻均不計(jì)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)，這時(shí)ab，cd均處于水平狀態(tài)，整個(gè)裝置處在一與回路平面相垂直的均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若金屬桿ab正好勻速下滑，下滑速度為多少？

答案：
解析：

　　此題既可從力的角度分析，又可從能量守恒的角度分析．

　　解法一：當(dāng)ab勻速下滑時(shí)，對(duì)ab，cd作受力分析，如下圖所示，對(duì)ab有

　　　　   Mg＝2F＋F安　　　    ①

對(duì)cd有  mg＋F安＝2F　　　�、�

　　   I＝　　　　③

　　   F安＝BIl　　　　　�、�

由式①②③④式得    v＝

　　解法二：將ab，cd看做一個(gè)系統(tǒng)，其內(nèi)部無(wú)摩擦力做功，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)重力對(duì)其做正功，其功率為

　　    P重＝(M－m)gv　　　　�、�

根據(jù)能量守恒，重力做的功轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的電能．

　　∴ P電＝　　�、�

　　  P重＝P電　　　　　　　　　�、�

由⑤⑥⑦式得　　    v＝


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如下圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻。一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上。在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力。

求：(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小Ff？

(2)桿ab中通過(guò)的電流及其方向？

(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值？

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年安徽省宣城中學(xué)高二3月月考物理試卷 題型：計(jì)算題

如下圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻。一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上。在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力。

求：(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小Ff？
(2)桿ab中通過(guò)的電流及其方向？
(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014河北省衡水市高二月考物理試卷（理）（解析版） 題型：選擇題

如下圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)．斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上．質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab，在沿著斜面與棒ab垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上升，上升高度為h.則在此過(guò)程中，以下錯(cuò)誤的是(　  　)

A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零

B．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零

D．恒力F所做的功等于棒ab重力勢(shì)能的增加量和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013屆安徽省高二3月月考物理試卷 題型：計(jì)算題

如下圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻。一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上。在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力。

求：(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小Ff？

(2)桿ab中通過(guò)的電流及其方向？

(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值？

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案