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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，导体棒ab质量为0.10 kg，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50 cm的光滑水平导轨良好接触，导轨上还放有质量为0.20 kg的另一导体棒cd，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．将ab棒向右拉起0.80 m高，无初速释放，当ab棒第一次经过平衡位置向左摆起的瞬间，cd棒获得的速度是0.50 m/s．在ab棒第一次经过平衡位置的过程中，通过cd棒的电荷量为1 C．空气阻力不计，重力加速度g取10 m/s2，求：

    (1)ab棒向左摆起的最大高度；

    (2)匀强磁场的磁感应强度；

    (3)此过程中回路产生的焦耳热．

    答案：
    解析：

    　　(1)设ab棒下落到最低点时速度为v1，由机械能守恒有：m1gh1＝　①　　(1分)

    　　m/s＝4 m/s　(1分)

    　　设ab棒向左摆动的最大高度为h2，ab棒与导轨接触时与cd棒组成的系统，在水平方向动量守恒，定水平向左为正方向　②(2分)

    　　＝3 m/s　③(2分)

    　　再由机械能守恒　④　　(1分)

    　　＝0.45 m　(1分)

    　　(2)设匀强磁场的磁感应强度为B，cd棒通电时间为，对cd棒由动量定理有　⑤(3分)

    　　　⑥(2分)

    　　　(2分)

    　　(3)设产生的焦耳热为Q，由能量守恒可知：

    　　　⑦(2分)

    　　Q＝0.325 J　(1分)


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    （1）ab棒哪端的电势高？ab棒中的电动势的大小？
    （2）为使ab棒匀速运动，外力的大小及其机械功率？
    （3）电容器的电量？

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    如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置，则（　　）

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    （1）cd棒开始运动的方向与ab棒匀速运动速度v1取值的关系；
    （2）稳定状态时，cd棒匀速运动的速度；
    （3）稳定状态时，回路的电功率P电和外力的功率P外．

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    精英家教网如图所示，导体棒ab质量为0.10kg，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触，导轨上还放有质量为0.20kg的另一导体棒cd，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．将ab棒向右拉起0.80m高，无初速释放，当ab棒第一次经过竖直位置向左摆起的瞬间，cd棒获得的速度是0.50m/s．在ab棒第一次经过竖直位置的过程中，通过cd棒的电荷量为1C．空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，求：
    （1）ab棒向左摆起的最大高度；
    （2）匀强磁场的磁感应强度；
    （3）此过程中回路产生的焦耳热．

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