题目内容
【题目】如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距为
=0.2m，其电阻不计。完全相同的两金属棒ab、cd垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触，已知两棒质量均为m=0.01kg，电阻均为R=0.2Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。棒ab在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动x=0.1m时达到最大速度vm，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零。取g=10m/s2，求：
(1)ab棒的最大速度vm；
(2)ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q。
【答案】(1)
；(2)
【解析】
(1)
棒受力平衡，则
解得通过电路的电流
导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知
解得最大速度
(2)导体棒达到最大速度时，加速度为0，根据平衡条件可知外力
棒由静止到最大速度过程中，应用动能定理
解得回路中的焦耳热为
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【题目】某物理兴趣小组在“探究弹性势能的表达式”的实验中,用一个被压缩的弹簧沿粗糙水平面弹出一个小物体,测得弹簧被压缩的距离
和小物体在粗糙水平面上滑动的距离
如下表所示。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
d/cm | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
x/m | 1.00 | 4.02 | 9.01 | 16.02 |
（1）由此表可以归纳出,小物体滑动的距离与弹簧被压缩的距离之间的关系为x=___(式中的常量用
表示)。
（2）弹簧的弹性势能
与弹簧被压缩的距离之间的关系为=____ (式中的常量用k2表示)。
