◎ 题目

如图所示，平行斜导轨圆滑连接于平行水平导轨，导轨光滑且电阻不计．水平部分有竖直向上的匀强磁场穿过，B=2.0T，导轨间距L=0.5m．导体棒CD的质量为m2=0.1Kg，电阻为R2=0.2Ω，静放在水平导轨上．导体棒AB的质量为m1=0.2Kg，电阻为R1=0.3Ω，从高为h=0.45m的斜导轨上由静止滑下．求：（1）AB棒刚进入磁场时的速度V0和加速度a0．（2）若AB不与CD相碰撞，导轨足够长，则最CD的速度v多大．（3）整个过程中，在AB棒上发出的热量Q1为多少？

◎ 答案

（1）AB棒在斜导轨下滑的过程，根据机械能守恒得    mgh= 1 2 m v 20 解得，v0= 2gh =3m/s 进入磁场后，AB棒切割磁感线，产生感应电动势为 E=BLv0，感应电流为 I= E R1+R2 ，AB所受的安培力大小为 F=BIL，则有F= B2L2v0 R1+R2 AB棒刚进入磁场时的加速度为  a0= F m 联立解得，a0=12m/s2． （2）AB棒进入磁场后，AB和CD组成的系统动量守恒，则有    m1v0=（m1+m2）v   得v=2m/s （3）根据能量守恒定律得    mgh=Q+ 1 2 (m1+m2)v2 由焦耳定律得知   AB棒上发出的热量为  Q1= R1 R1+R2 Q 联立代入解得  Q1=0.18J 答：（1）AB棒刚进入磁场时的速度v0为3m/s．加速度a0是12m/s2． （2）若AB不与CD相碰撞，导轨足够长，最CD的速度v是2m/s． （3）整个过程中，在AB棒上发出的热量Q1为0.18J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，平行斜导轨圆滑连接于平行水平导轨，导轨光滑且电阻不计．水平部分有竖直向上的匀强磁场穿过，B=2.0T，导轨间距L=0.5m．导体棒CD的质量为m2=0.1Kg，电阻为R2=0.…”主要考查了你对  【动量守恒定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【能量守恒定律、第一类永动机】  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。