如图所示.a.b是同种材料的等长导体棒.静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上.b棒的质量是a棒的两倍.匀强磁场竖直向下.若给a棒以4.5J的初动能.使之向左运动.不计导轨的电阻.则整个过程a棒产生的最大热量是A．2JB．1.5JC．3J D．4.5J 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，a、b是同种材料的等长导体棒，静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上，b棒的质量是a棒的两倍。匀强磁场竖直向下。若给a棒以4.5J的初动能，使之向左运动，不计导轨的电阻，则整个过程a棒产生的最大热量是（）

A．2J

B．1.5J

C．3J

D．4.5J

a运动过程中切割磁感线，回路产生感应电流，在安培力的作用下b棒会被带动。最终a、b以相同的速度向左运动.整个过程中a、b棒组成的系统所受合外力为0,系统动量守恒，可以设a的质量为m,初速度为v₀,最终共同速度为v,b的质量为2m,则mv₀=3mv,所以v=

v₀.因

mv₀²="4.5" J,所以a、b共同运动时,E_ka=

mv²="0.5" J,E_kb=

·2mv²="1" J.所以整个过程中产生的热量Q=ΔE=（4.5-0.5-1） J="3" J。又因为a和b是同种材料同样长度，在b的质量为a的二倍的情况下，b的横截面积应为a的2倍,其电阻应是a的

,产生的热量应是a的

,所以a棒产生的热量Q_a=

Q="2" J.即选项A正确.

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B．任意1s时间内，线圈中电流方向改变20次

C．电流的有效值为3.14A

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(1)S闭合后，通过R₂的电流大小；
(2)S闭合一段时间后又断开，在断开后流过R₂的电荷量．