(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 焦耳定律,电热/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为.开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为,求:

(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热.
(2)当ab棒的速度大小变为,回路中消耗的电功率的可能值.

◎ 答案

(1)    (2)

◎ 解析


试题分析:(1)从开始到两棒达到相同速度的过程中,两棒的总动量守恒,有 
解得:
根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热 
(2)当ab棒速度大小为且方向向左时,设cd棒的速度为,
由动量守恒定律有:
解得:
此时回路中的总电动势
则消耗的电功率
当ab棒速度大小为且方向向右时,设cd棒的速度为
由动量守恒定律得
解得:
此时回路中的总电动势:
则消耗的电功率

◎ 知识点

    专家分析,试题“(16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,导轨光滑且电阻不计,…”主要考查了你对  【电功】,【焦耳定律,电热】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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