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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，在水平面内有两条光滑平行金属轨道MN、PQ，轨道上静止放着两根质量均为m可自由运动的导体棒ab和cd．在回路的正上方有一个质量为M的条形磁铁，磁铁的重心距轨道平面高为h．由静止释放磁铁，当磁铁的重心经过轨道平面时，磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为EK，此过程中，磁场力对磁铁所做的功
    1
    2
    Mv2-Mgh
    1
    2
    Mv2-Mgh
    ；导体棒中产生的总热量是
    Mgh-
    1
    2
    Mv2-2EK
    Mgh-
    1
    2
    Mv2-2EK
    ．
    分析：求磁铁在下落过程中磁场力对磁铁所做的功，可用动能定理求解；根据能量守恒定律，导体棒中产生的总热量与导体棒的动能等于磁铁对导体棒做功．
    解答：解：设磁铁在下落过程中，
    根据动能定理有：Mgh+W=
    1
    2
    Mv2
          得：W=
    1
    2
    Mv2-Mgh
    设磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量为Q，
    由能量守恒有：Mgh-
    1
    2
    Mv2=2Ek+Q    
    可得：Q=Mgh-
    1
    2
    Mv2-2EK
    故答案为：
    1
    2
    Mv2-Mgh    ；Mgh-
    1
    2
    Mv2-2EK
    点评：解决物理问题的关键是明确物理过程，然后选用相应的规律列式求解．本题考查动能定理与能量守恒定律．
    练习册系列答案
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    π
    2k
    的直导轨OC与x 轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中．现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动的过程中，它与导轨组成的闭合回路（　　）

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    （1）5s末的感应电动势大小；
    （2）5s末通过R电流的大小和方向；
    （3）5s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?福州模拟）如图所示，在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑固定金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y=Lsinkx，0C导轨与x轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中．现有一单位长度的电阻为R0，长为L的直金属棒从图示位置开始沿x轴正方向匀速运动
    π
    2k
    距离．不计金属导轨A0C电阻和所有接触电阻，则在该直金属棒运动 过程中，它与导轨组成的闭合回路（　　）

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    精英家教网如图所示，在水平面内有一对平行放置的金属导轨M、N，两导轨间距l=0.6m它们的电阻可忽略不计．阻值为2Ω的电阻R连接在MN的左端，垂直架在MN上的金属杆ab的电阻值r=1Ω，质量m=1kg，它与导轨间的接触电阻可以忽略，杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，B=2T．金属杆ab在外力F作用下从静止开始做加速度a=1m/s2的匀加速直线运动．从运动开始计时，取g=10m/s2．求：
    （1）t=1s时回路中感应电流的大小；
    （2）t=1s时外力F的大小；
    （3）在t=1s时间内杆和导轨摩擦产生的热量是多少；
    （4）推导出外力F与时间t的关系式．

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