题目内容
如图所示，间距为l、电阻不计的两根平行金属导轨MN、PQ(足够长)被固定在同一水平面内，质量均为m，电阻均为R的两根相同导体棒a、b垂直于导轨放在导轨上，一根轻绳绕过定滑轮后沿两金属导轨的中线与a棒连接，其下端悬挂一个质量为M的物体C，整个装置放在在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．开始时使a、b、C都处于静止状态，现释放C，经过时间t，C的速度为v1、b的速度为v2．不计一切摩擦，两棒始终与导轨接触良好，重力加速度为g，求：
(1)t时刻C的加速度值．
(2)t时刻a、b与导轨所组成的闭合回路消耗的总电功率．
答案：
解析：
解析：
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解：(1)根据法拉第电磁感应定律，t时刻回路的感应电动势 回路中感应电流I＝E/2 R (2分) 以a为研究对象，根据牛顿第二定律：F－BIl＝ma (2分) 以C为研究对象，根据牛顿第二定律：Mg－T＝Ma (2分) 联立以上各式解得： (2)解法一：单位时间内，通过a棒克服安培力做功，把C物体的一部分重力势能转化为闭合回路的电能，而闭合电路电能的一部分以焦耳热的形式消耗掉，另一部分则转化为b棒的动能，所以，t时刻闭合回路的电功率等于a棒克服安培力做功的功率，即 解法二：a棒可等效为发电机，b棒可等效为电动机 棒的感应电动势为Ea＝Blv1 闭合电路消耗的总电功率为P＝IEa 解得： 解法三：闭合电路消耗的热电功率为：P热＝ b棒的机械功率为：P机＝ 闭合电路消耗的总电功率为：P＝P热＋P机 |
(4分)
练习册系列答案
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如图所示，间距为L的两根长直平行导轨M、N所在平面与水平面夹角为θ，磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面．横跨的导体棒cd因为摩擦而处于静止状态，其质量为M．另一根导体棒ab质量为m，由静止开始沿轨道无摩擦由上方滑下，当沿轨道下滑距离为S时，达到最大速度．在ab下滑过程中，cd棒始终保持静止．两棒电阻均为R，导轨电阻不计．求：
如图所示，间距为L、半径为R0的内壁光滑的
（2009?广州三模）如图所示，间距为L，电阻不计的两根平行金属导轨MN、PQ（足够长）被固定在同一水平面内，质量均为m，电阻均为R的两根相同导体棒a、b垂直于导轨放在导轨上，一根轻绳绕过定滑轮后沿两金属导轨的中线与a棒连连，其下端悬挂一个质量为M的物体C，整个装置放在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，开始时使a、b、C都处于静止状态，现释放C，经过时间t，C的速度为v1，b的速度为v2．不计一切摩擦，两棒始终与导轨接触良好，重力加速度为g，求：
如图所示，间距为L、电阻不计的两根平行金属导轨MN、PQ（足够长）被固定在同一水平面内，M、P间连接了一电阻R长度为L、质量为m、电阻也为R的导体棒ab垂直置于导轨上，一根轻绳绕过定滑轮后沿两金属导轨的中线与ab棒连接，其下端悬挂一个质量也为m的物体A，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．开始时使导体棒ab和物体A都处于静止状态且轻绳拉直，现释放A，经过时间t，物体A下降的高度为h，速度为v．不计一切摩擦，导体棒始终与导轨接触良好，重力加速度为g．