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    精英家教网如图所示，ab、cd两根质量均为m=2kg的金属棒放在光滑的固定水平导轨上，左、右两部分导轨问的间距之比为lb：lc=1：2，导轨间有强度相等、方向相反的匀强磁场；两棒的电阻之比为Rb：Rc=1：2，导轨足够长且电阻忽略不计．若用F=250N的水平恒力向右拉cd棒，在cd棒开始运动的头0.5m过程中，耐棒上产生的焦耳热为Q=30J，当耐棒运动的位移为0.5m时立即撤去拉力，这时两棒的速度大小之比为vb0：vc0=1：2．试求．
    （1）F对cd做的功W是多少？
    （2）两棒的最终速度vb，vc各是多少？
    （3）整个过程中ab棒中产生的总焦耳热Qb是多少？
    分析：（1）F是恒力，在F作用下，cd棒通过的位移是0.5m，根据功的公式W=Fx求F做功W．
    （2）在有拉力F作用过程，cd棒上产生的焦耳热为Q=30J，根据焦耳定律和电阻之比，可求得ab棒上的产生热量Q′，根据功能关系和条件：vb0：vc0=1：2列式，即可求得撤去F时，两棒的速度．在稳定运动时两棒产生的感应电动势相等，回路中感应电流为零，两棒都做匀速运动．撤去拉力F之后到最终稳定运动过程，运用动量定理，分别对两棒列式，即可求得两棒的最终速度vb，vc．
    （3）根据能量守恒定律求解回路中产生的总焦耳热．再求ab棒中产生的总焦耳热Qb．
    解答：解：（1）W=Fx=250×0.5J=125J．
    （2）有拉力F作用过程：
    ∵Rb：Rc=1：2，cd棒上产生的焦耳热为Q=30J，
    由焦耳定律Q=I2Rt，I、t相等，可知ab棒上的生热为Q′=
    1
    2
    Q    =15J．
    根据功能关系得：W=Q+Q′+
    1
    2
    m
    v
    2
    b0
    +
    1
    2
    m
    v
    2
    c0
      ①
    又因为：vb0=vc0=1：2
    解得：vb0=4m/s，vc0=8m/s
    撤去拉力F之后到最终稳定运动过程，由动量定理得：
    对ab棒：BIlbt=m（vb-vb0） ②
    对cd棒：BIlct=m（vc0-vc）③
    又因为：lb：lc=1：2
    在稳定运动时：Blbvb=Blccc④
    解得：vc=3.2m/s，vb=6.4m/s
    （3）系统总的生热为：Q″=W-
    1
    2
    m(
    v
    2
    b
    +
    v
    2
    c
    )=73.8J
    ∴Qb=
    1
    3
    Q″=24.6J
    答：
    （1）F对cd做的功W是125J．
    （2）两棒的最终速度vb，vc各是6.4m/s和3.2m/s．
    （3）整个过程中ab棒中产生的总焦耳热Qb是24.6J．
    点评：本题是电磁感应与力学知识的综合应用，关键要抓住稳定时，两棒的感应电动势相等，都做匀速运动，运用动量定理求速度．
    练习册系列答案
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    （1）求棒EF下滑过程中的最大速度；
    （2）求恒力F刚推棒EF时棒的加速度；
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    等于
    等于
    t2．（填“大于、等于或小于”）

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    （l）物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度．
    （2）物体最终停下来的位置与B点的距离．
    （3）如果物体的质量是4千克，则物体最终停下来的位置与B点的距离．

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    （1）金属棒达到的稳定速度V是多少？
    （2）金属棒从t=0开始直至达到稳定速度所需的时间是多少？
    （3）试估算金属棒从t=0开始，直至达到稳定速度的过程中通过电阻R的电荷量的最大值是多少？

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    A、ef的加速度大小不可能大于gB、无论何时闭合开关S，ef最终匀速运动时速度都相同C、无论何时闭合开关S，ef最终匀速运动时电流的功率都相同D、ef匀速下滑时，减少的机械能大于电路消耗的电能

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