[题目]如图所示.水平固定的平行光滑金属导轨.间距为Z.置于磁感应强度为B.方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中.导轨左侧接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置.导体棒的质量为m.阻值为r.导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力F的作用下由静止开始向右运动.当位移为x时.导体棒的速度为v.求:(1)此过程中电阻R上产生的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，水平固定的平行光滑金属导轨（电阻不计），间距为Z，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中，导轨左侧接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置，导体棒的质量为m、阻值为r。导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力F的作用下由静止开始向右运动。当位移为x时，导体棒的速度为v，求：

(1)此过程中电阻R上产生的热量；

(2)F作用的时间。

【答案】(1) (2)

【解析】解：(1)导体棒运动的过程中对其进行受力分析，根据动能定理

得

R上产生的热量

(2)对导体棒进行受力分析，当导体棒向右切割时，产生感应电流,受到水平向左的安培力，因此导体棒水平方向受到拉力F和安培力，采用“微元法”求解，由初始位置开始，取很短的一段时间△t进行研究，末速度为，根据动量定理，有

由于研究的时间段很短，可将安培力视为恒力，，为该段时间内的平均速度，代入解得，有

同理,在速度之后连续取多段很短的时间段进行研究，直到末速度为v，有

……

将以上等式相加，得

其中

解得

练习册系列答案

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A．每个气体分子的速率都不变

B．气体分子平均动能不变

C．水平外力F逐渐变大

D．气体内能减少

E．气体放出热量

F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现

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