(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,-高三物理

题目简介

(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,-高三物理

题目详情

(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为.开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为,求:

(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热.
(2)当ab棒的速度大小变为,回路中消耗的电功率的可能值.
题型:计算题难度:中档来源:不详

答案

(1)    (2)

试题分析:(1)从开始到两棒达到相同速度的过程中,两棒的总动量守恒,有 
解得:
根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热 
(2)当ab棒速度大小为且方向向左时,设cd棒的速度为,
由动量守恒定律有:
解得:
此时回路中的总电动势
则消耗的电功率
当ab棒速度大小为且方向向右时,设cd棒的速度为
由动量守恒定律得
解得:
此时回路中的总电动势:
则消耗的电功率

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