如圖所示，兩根相同的勁度系數(shù)為k的金屬輕彈簧用兩根等長(zhǎng)的絕緣線懸掛在水平天花板上，彈簧的上端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻相連，彈簧的下端接一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L、電阻為r的金屬棒，金屬棒始終處于寬度為d的垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，金屬棒從靜止釋放，其水平下降高度為h時(shí)達(dá)到了最大速度。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，且當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí)，它的彈性勢(shì)能為kx2/2，不計(jì)空氣阻力和其他電阻。求

（1）金屬棒的最大速度是多少？

（2）這一過程中R消耗的電能是多少？

（1）

（2）


解析:

（1）當(dāng)金屬棒有最大速度時(shí)，加速度為零，受向上彈力、安培力和向下的重力作用，有，其中，則。

（2）據(jù)能量關(guān)系得，又有R、r共同消耗了總電能，整理得R消耗的電能為

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2，勁度系數(shù)皆為k=4×102N/m．懸掛的重物的質(zhì)量分別為m1=2kg和m2=4kg．若不計(jì)彈簧質(zhì)量，取g=10m/s2，則平衡時(shí)彈簧S1、S2的伸長(zhǎng)量分別為（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2，勁度系數(shù)皆為K=4×102N/m．懸掛的重物的質(zhì)量分別為m1=2Kg、m2=4Kg．取g=10m/s2，則平衡時(shí)彈簧S1、S2的伸長(zhǎng)量分別為（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根相同的橡皮繩OA、OB，開始夾角為0°，在O處打結(jié)吊一重50N的物體后，結(jié)點(diǎn)O剛好位于圓心．今將A、B分別沿圓周向兩邊移至A′、B′，使∠AOA′=∠BOB′=60°，欲使結(jié)點(diǎn)仍在圓心處，則此時(shí)結(jié)點(diǎn)處應(yīng)掛物體的重量
25
25
N．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根相同的勁度系數(shù)為后的金屬輕彈簧用兩根等長(zhǎng)的絕緣線懸掛在水平天花板上，彈簧的上端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻相連，彈簧的下端接一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為r的金屬棒，金屬棒始終處于寬度為d的垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，金屬棒從靜止釋放，其下降高度為h時(shí)達(dá)到了最大速度．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，且當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí)，它的彈性勢(shì)能為
12
kx2，不計(jì)空氣阻力和其他電阻，求：
（1）金屬棒的最大速度；
（2）此過程中R消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2，勁度系數(shù)皆為k=4×102N/m．懸掛的重物的質(zhì)量分別為
m1=2kg和m2=4kg．若不計(jì)彈簧質(zhì)量，取g=10m/s2，則平衡時(shí)彈簧S1、S2的伸長(zhǎng)量分別為（　　）
A、10cm、15cmB、15cm、10cmC、10cm、5cmD、5cm、10cm

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