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的絕緣線懸掛在水平天花板上，彈簧的上端通過導線與阻值為R的電阻相連，彈簧的下端接一質量為m、長度為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強度為B的勻強磁場中。開始時彈簧處于原長，金屬棒從靜止釋放，其水平下降高度為h時達到了最大速度。已知彈簧始終在彈性限度內，且當彈簧的形變量為x時，它的彈性勢能為kx2/2，不計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）當金屬棒有最大速度時，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

。

練習冊系列答案
相關習題

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．懸掛的重物的質量分別為m1=2kg和m2=4kg．若不計彈簧質量，取g=10m/s2，則平衡時彈簧S1、S2的伸長量分別為（　�。�

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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．懸掛的重物的質量分別為m1=2Kg、m2=4Kg．取g=10m/s2，則平衡時彈簧S1、S2的伸長量分別為（　�。�

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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處打結吊一重50N的物體后，結點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°，欲使結點仍在圓心處，則此時結點處應掛物體的重量
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的絕緣線懸掛在水平天花板上，彈簧的上端通過導線與阻值為R的電阻相連，彈簧的下端接一質量為m、長度為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強度為B的勻強磁場中．開始時彈簧處于原長，金屬棒從靜止釋放，其下降高度為h時達到了最大速度．已知彈簧始終在彈性限度內，且當彈簧的形變量為x時，它的彈性勢能為
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kx2，不計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．懸掛的重物的質量分別為
m1=2kg和m2=4kg．若不計彈簧質量，取g=10m/s2，則平衡時彈簧S1、S2的伸長量分別為（　�。�
A、10cm、15cmB、15cm、10cmC、10cm、5cmD、5cm、10cm

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