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两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内,导轨光滑,电阻不计,上面横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路.导体棒ab和cd的质量之比为m1:m2=2:1,电阻相同,一匀强磁场垂直导轨平面向上,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0,最后两棒ab和cd达到稳定后的速度分别为v1、v2,下列说法正确的是(  )
分析:先分析两根导体棒的运动情况:ab棒向cd棒运动时,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.ab棒受到的与运动方向相反的安培力作用作减速运动,cd棒则在安培力作用下作加速运动.在ab棒的速度大于cd棒的速度时,回路总有感应电流,ab棒继续减速,cd棒继续加速,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,最终两棒以相同的速度作匀速运动.在两棒运动过程中,遵守能量守恒定律.两棒的电流时刻相等,电量相等.
解答:解:A、分析两棒的运动情况:开始阶段ab棒做减速运动,cd棒做加速运动,最终两棒以相同的速度做匀速运动,故A错误.
B、两棒从开始至达到稳定状态的过程中,回路中由于电磁感应产生热量,根据能量守恒定律可知,系统产生的总热量等于系统动能的减少,故B正确.
C、通过两棒的电流时刻相等,则同一时间段,通过两棒的电量一定相同,故C错误.
D、ab棒动能的减小转化为系统的内能和cd棒的动能,故D正确.
故选:BD.
点评:解决本题关键要分析两棒的运动情况,再运用能量守恒定律求解,应用能量守恒定律解题时,一定要搞清能量的流程.
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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:
(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: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

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(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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