如图所示.两根质量均为2kg的金属棒垂直地放在光滑水平导轨上.左右两部分导轨间距之比为1∶2.导轨间有大小相等但左右两部分方向相反的匀强磁场.两棒电阻与棒长成正比.不计导轨电阻.今用250N的水平力向右拉CD棒.在CD棒运动0.5m的过程中.CD棒上产生的焦耳热Q=30J.此时两棒速率之比.立即撤去拉力.设导轨足够长.求两棒最终匀速运� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，两根质量均为2kg的金属棒垂直地放在光滑水平导轨上，左右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间有大小相等但左右两部分方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，今用250N的水平力向右拉CD棒，在CD棒运动0.5m的过程中，CD棒上产生的焦耳热Q=30J，此时两棒速率之比，立即撤去拉力，设导轨足够长，求两棒最终匀速运动的速度和．

答案：
解析：

分析：AB、CD为串联，根据串联功率正比分配原理可知

而

①

又

解得向左

向右

撤去外力后因，故]

两棒受安培力冲量与力成正比

有

②

匀速运动时．回路磁通量不变

∴

③

解得　　

练习册系列答案

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（2008?福州模拟）如图所示，两根质量均为m=2kg的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左右两部分导轨间距之比为1：2，导轨间有大小相等但左右两部分方向相反的匀强磁场，CD棒电阻为AB棒电阻的两倍，不计导轨电阻，今用250N的水平力F向右拉CD棒，在CD棒运动0.5m的过程中，两棒上产生的焦耳热共为45J，此时CD棒速率为8m/s，立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，求：
（1）撤去拉力F瞬间AB棒速度v_A；
（2）两棒最终匀速运动的速度v_A′和v_C′．

如图所示，两根质量均为2 kg的金属棒ab、cd静止放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1：2，导轨间有强度相等、方向相反的匀强磁场，两棒的电阻之比R_ab∶R_cd＝1：2，导轨足够长且电阻忽略不计。若用250 N的水平力向右拉cd棒，在cd棒开始运动0.5m的过程中，cd棒上产生的焦耳热为30 J，cd棒运动0.5m后立即撤去拉力，这时两棒速度大小之比v_ab：v_cd＝1：2，求：

（1）撤去外力时两棒的速度是多大？

（2）电路中产生的总的焦耳热是多少？

（12分）如图所示，两根质量均为m、电阻均为R、长度均为l的导体棒a、b，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的、不可伸长的柔软长直导线连接后，b放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，a靠在桌子的光滑绝缘侧面上；两根导体棒均与桌子边缘平行。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时两棒静止，自由释放后开始运动，导体棒a在落地前就已匀速运动，此时导体棒b仍未离开桌面。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。

（1）试求导体棒匀速运动时的速度大小。

（2）从自由释放到刚匀速运动的过程中，若通过导体棒横截面的电荷量为q，求该过程中系统产生的焦耳热。

如图所示，两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上。已知斜面倾角θ为53°，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨间间距的一半，导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场。当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图像如下图所示。若a、b导体棒接入电路的电阻均为1Ω，其它电阻不计，取g＝10 m/s²，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，试求：
（1）PQ、MN导轨的间距d；
（2）a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；
（3）匀强磁场的磁感应强度。

如图所示，两根质量均为m=2kg的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间有大小相等但左右两部分方向相反的匀强磁场，CD棒电阻为AB棒电阻的两倍，不计导轨电阻，今用250N的水平力F向右拉CD棒，在CD棒运动0.5m的过程中，两棒上产生的焦耳热共为45J，此时CD棒速率为8m/s，立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，求：

（1）撤去拉力F瞬间AB棒速度v_A；

（2）两棒最终匀速运动的速度v_A′和v_C′。

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