两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路上其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0(见图)，若两导体棒在运动中始终不接触，求：
(1)在运动中产生的焦耳热量最多是多少？
(2)当棒ab的速度变为初速度的
时，棒cd的加速度是多少？
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解：棒ab向棒cd运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流．棒ab受到与运动方向相反的安培力作用做减速运动，棒cd则在安培力作用下做加速运动，在棒ab的速度大于棒cd的速度时，回路总有感应电流，棒ab继续减速，棒cd继续加速，两棒速度达到相同后回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度v做匀速运动． (1)从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有mv0＝2mv．根据能量守恒，整个过程中产生的总热量为Q＝ (2)设棒ab的速度变为初速度的 则由动量守恒可知mv0＝ 此时回路中的感应电动势和感应电流分别为E＝( 此时棒cd所受的安培力为F＝BIl，cd棒的加速度为a＝ |
科目：高中物理 来源： 题型：
（2008?滨州一模）水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源：2011-2012学年江苏省上冈高级中学高二下学期期中考试物理试题（带解析） 题型：填空题
水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感应强度B；
（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。
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科目：高中物理 来源：2013届江苏省高二下学期期中考试物理试题（解析版） 题型：计算题
水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感应强度B；
（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。
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(2m)v2＝
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时，棒cd的速度为
，
，
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