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    如图所示，两根相同的劲度系数为k的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R的电阻相连，弹簧的下端接一质量为m、长度为L、电阻为r的金属棒，金属棒始终处于宽度为d的垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，其水平下降高度为h时达到了最大速度。已知弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x时，它的弹性势能为kx2/2，不计空气阻力和其他电阻。求

    （1）金属棒的最大速度是多少？

    （2）这一过程中R消耗的电能是多少？

    （1）

    （2）


    解析:

    （1）当金属棒有最大速度时，加速度为零，受向上弹力、安培力和向下的重力作用，有，其中，则。

    （2）据能量关系得，又有R、r共同消耗了总电能，整理得R消耗的电能为

    。

    练习册系列答案
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    如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=2kg和m2=4kg．若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（　　）

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    如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为K=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=2Kg、m2=4Kg．取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（　　）

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    如图所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0°，在O处打结吊一重50N的物体后，结点O刚好位于圆心．今将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′，使∠AOA′=∠BOB′=60°，欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂物体的重量
    25
    25
    N．

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    精英家教网如图所示，两根相同的劲度系数为后的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R的电阻相连，弹簧的下端接一质量为m、长度为L、电阻为r的金属棒，金属棒始终处于宽度为d的垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中．开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，其下降高度为h时达到了最大速度．已知弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x时，它的弹性势能为
    12
    kx2，不计空气阻力和其他电阻，求：
    （1）金属棒的最大速度；
    （2）此过程中R消耗的电能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为
    m1=2kg和m2=4kg．若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（　　）
    A、10cm、15cmB、15cm、10cmC、10cm、5cmD、5cm、10cm

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