题目内容

如图所示，在水平面内有两条光滑平行金属轨道MN、PQ，轨道上静止放着两根质量均为m可自由运动的导体棒ab和cd．在回路的正上方有一个质量为M的条形磁铁，磁铁的重心距轨道平面高为h．由静止释放磁铁，当磁铁的重心经过轨道平面时，磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为EK，此过程中，磁场力对磁铁所做的功
1
2
Mv2-Mgh
1
2
Mv2-Mgh
；导体棒中产生的总热量是
Mgh-
1
2
Mv2-2EK
Mgh-
1
2
Mv2-2EK
．
分析：求磁铁在下落过程中磁场力对磁铁所做的功，可用动能定理求解；根据能量守恒定律，导体棒中产生的总热量与导体棒的动能等于磁铁对导体棒做功．
解答：解：设磁铁在下落过程中，
根据动能定理有：Mgh+W=
1
2
Mv2
      得：W=
1
2
Mv2-Mgh
设磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量为Q，
由能量守恒有：Mgh-
1
2
Mv2=2Ek+Q    
可得：Q=Mgh-
1
2
Mv2-2EK
故答案为：
1
2
Mv2-Mgh；Mgh-
1
2
Mv2-2EK
点评：解决物理问题的关键是明确物理过程，然后选用相应的规律列式求解．本题考查动能定理与能量守恒定律．
练习册系列答案
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π
2k
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π
2k
距离．不计金属导轨A0C电阻和所有接触电阻，则在该直金属棒运动 过程中，它与导轨组成的闭合回路（　　）
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（1）t=1s时回路中感应电流的大小；
（2）t=1s时外力F的大小；
（3）在t=1s时间内杆和导轨摩擦产生的热量是多少；
（4）推导出外力F与时间t的关系式．

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