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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。
解:(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b的连接体做匀速运动,当导体棒a进入磁场后才再次加速运动,因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距,依题意可得:

 (2)设导体棒运动的加速度为a,由图乙得:

由牛顿第二定律得:

(3)当b导体棒进入磁场时,连接体做匀速运动时


联立解得
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科目:高中物理 来源: 题型:

(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vA
(2)两棒最终匀速运动的速度vA′和vC′.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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Rab∶Rcd=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vabvcd=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?

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山东省枣庄市高三上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(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。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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vA

   (2)两棒最终匀速运动的速度vA′和vC′。

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