【題目】如圖所示,間距為L=2m的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成,水平導(dǎo)軌處于B=0.5T方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以磁場(chǎng)左邊界為坐標(biāo)原點(diǎn),磁場(chǎng)右邊界坐標(biāo)為x1(值未標(biāo)出),在坐標(biāo)為x0=1.2m處垂直于水平導(dǎo)軌放置有一質(zhì)量m=1kg、電阻為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab。現(xiàn)把質(zhì)量為M=2kg、電阻也為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒cd,垂直導(dǎo)軌放置在傾斜軌道上,并讓其從高為h=1.8m處由靜止釋放。若兩導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)相碰,ab棒出磁場(chǎng)右邊界前已達(dá)到穩(wěn)定速度,且兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終垂直于導(dǎo)軌并接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,忽略磁場(chǎng)的邊界效應(yīng),g=10m/s2。求:

1cd棒恰好進(jìn)入磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度大;

2ab棒離開磁場(chǎng)右邊界前的穩(wěn)定速度;

3cd棒從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的過程中,安培力對(duì)系統(tǒng)做的總功。

【答案】16m/s;(24m/s;(3-19J

【解析】

1cd棒下落過程中機(jī)械能守恒,有

解得

2cd棒進(jìn)入磁場(chǎng)后與ab棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有

解得兩棒勻速時(shí)的速度

m/s

3)設(shè)兩棒達(dá)到相同速度時(shí)相距為x,則兩棒同速前進(jìn),流過導(dǎo)體棒中的電量:

對(duì)ab棒應(yīng)用動(dòng)量定理得:

由①②③式解得

x=0.4m

則從ab棒出磁場(chǎng)右邊界到cd棒出磁場(chǎng)右邊界的過程中,流過導(dǎo)體棒中的電量

設(shè)cd出磁場(chǎng)時(shí)的速度為,對(duì)cd棒應(yīng)用動(dòng)量定理可得:

解得

由功能關(guān)系可知,整過程中有:

解得

J

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:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波,某時(shí)刻的波形如圖甲所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,下列說法正確的是____________

A.該波沿x軸正向傳播

B.該波的波速大小為1 m/s

C.經(jīng)過0.3 s,A質(zhì)點(diǎn)通過的路程為0.3 m

DAB兩點(diǎn)的速度有可能相同

E.若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,則所遇到的波的頻率為0.4 Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平分界線上方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。下方有垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從電場(chǎng)中O點(diǎn)由靜止釋放帶正電的粒子甲,粒子質(zhì)量為m,電量為q,O點(diǎn)距離邊界高度為。同時(shí)從O點(diǎn)沿著與分界線平行的方向向右發(fā)射與甲相同的粒子乙,忽略粒子重力和粒子間相互作用。求

1)甲粒子第一次運(yùn)動(dòng)到分界線上的時(shí)間和它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑;

2)乙粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)與第一次離開磁場(chǎng)時(shí)的間距d

3)設(shè)甲粒子第二次從磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)的位置為C點(diǎn)(圖中未畫出),為了使乙粒子也能通過C點(diǎn),求乙粒子初速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標(biāo)簽?zāi):睦硐胱儔浩鞯脑、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻,、為兩只標(biāo)有“5V,2A”的相同小燈泡,在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時(shí),燈泡正常發(fā)光,測(cè)得電阻R兩端的電壓與燈泡兩端電壓相等,則下列說法正確的是(  )

A.理思變壓器原副線圈的匝數(shù)比為

B.理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為

C.定值電阻的阻值為

D.閉合開關(guān)S后,燈泡變暗

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,P、Q兩個(gè)小球從同一固定斜面的O點(diǎn)水平拋出,分別落到斜面上的P、Q兩點(diǎn),OPOQ=49,不計(jì)空氣阻力。以下說法正確的是(  )

A.P、Q兩球接觸斜面前的瞬間速度的方向不同

B.P、Q兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間之比為49

C.P、Q兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為23

D.P、Q兩球接觸斜面前的瞬間,速度大小之比為23

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后學(xué)做“水流星”,他找來一根最大能夠承受Tm=52N拉力的細(xì)繩,用這根細(xì)繩的一端系住一個(gè)小桶,小桶內(nèi)盛了適量的水,水和桶的總質(zhì)量為m=0.2kg,然后抓住細(xì)繩另一端使水和桶一起在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)測(cè)量,水和桶所做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=0.4m,g10m/s2

(1)為了使水和桶在經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)水不至于從小桶中流出來,水和桶的速度v1至少要多大?

(2)為了使水和桶在經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)不至于把細(xì)繩拉斷,水和桶的速度v2不能超過多少?

(3)若水和桶經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v3=4m/s,細(xì)繩受到的拉力有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一顆子彈沿水平方向射向一個(gè)木塊,第一次木塊被固定在水平地面上,第二次木塊靜止放在光滑的水平地面上,兩次子彈都能射穿木塊而繼續(xù)飛行,這兩次相比較(  )

A.第一次系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多

B.第一次子彈的動(dòng)量的變化量較小

C.兩次子彈的動(dòng)量的變化量相等

D.兩次子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量都守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根水平放置的平行粗糙金屬導(dǎo)軌CD、EF,導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t=0時(shí)刻起,給金屬棒通以圖示方向的電流且電流I的大小與時(shí)間t成正比,即I=kt,其中k為常量,不考慮電流對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的影響,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.下列關(guān)于金屬棒的加速度a、速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象,可能正確的是

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中:

①已有實(shí)驗(yàn)器材:木板、白紙、圖釘、細(xì)繩套、橡皮筋、鉛筆,圖甲所示的器材中還需要選取_______;

A. B. C. D.

②某實(shí)驗(yàn)室老師提供的橡皮筋和細(xì)繩套如圖乙所示,在實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄的“結(jié)點(diǎn)”應(yīng)該選擇___________(選填“O點(diǎn)”或“O點(diǎn)”);

③關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作,說法正確的是___________;

A.b、c兩細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些

B.實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧測(cè)力計(jì)外殼不能與木板有接觸

C.重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次探究時(shí),“結(jié)點(diǎn)”的位置可以與前一次不同

D.只有一把彈簧測(cè)力計(jì)也可以完成此實(shí)驗(yàn)

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