【題目】如右圖所示，PQ和MN是固定于傾角為37°斜面內(nèi)的平行光滑金屬軌道，軌道足夠長(zhǎng)，其電阻可忽略不計(jì).金屬棒ab、cd 放在軌道上，始終與軌道垂直，且接觸良好．金屬棒ab的質(zhì)量為2m、cd的質(zhì)量為m，長(zhǎng)度均為L、電阻均為R；兩金屬棒的長(zhǎng)度恰好等于軌道的間距，并與軌道形成閉合回路．整個(gè)裝 置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若鎖定金屬棒ab不動(dòng)，使金屬棒cd在與其垂直且沿斜面向上的恒力F＝2mg作用下，沿軌道向上做勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻t0＝0，恒力大小變?yōu)?/span>F′＝1.8mg，方向不變，同時(shí)解鎖、靜止釋放金屬棒ab，直到t時(shí)刻金屬棒ab開始做勻速運(yùn)動(dòng)．（重力加速度為g，sin37°=0.6）．

(1) cd棒在恒力F＝2mg 作用下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大��；

(2) t0～t時(shí)間內(nèi)通過金屬棒ab的電荷量q；

(3)在第(2)問中若金屬棒ab沿軌道上升的距離為x1，金屬棒cd沿軌道上升的距離為x2,且x2>x1．求在該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】解：（1）

，

解得

（2）設(shè)t時(shí)刻金屬棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v1，金屬棒cd做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v2，金屬棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，則金屬棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，則

由金屬棒ab、金屬棒cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：

此時(shí)回路電流為：

解得，

to~t時(shí)刻內(nèi)對(duì)金屬棒ab分析：設(shè)在電流為i的很短時(shí)間△r內(nèi)，速度的改變量為△v由動(dòng)量定理得：

即

解得

(3)在to~t時(shí)刻內(nèi)對(duì)金屬棒ab和金屬棒cd組成的系統(tǒng)，由動(dòng)能定理：

代入數(shù)據(jù)解得

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】質(zhì)量為1 kg的小球以4 m/s的速度與質(zhì)量為2 kg的靜止小球正碰，關(guān)于碰后的速度v1′和v2′，下面哪些是可能正確的(　　)

A. v1′＝v2′＝m/s

B. v1′＝－1 m/s，v2′＝2.5 m/s

C. v1′＝1 m/s，v2′＝3 m/s

D. v1′＝3 m/s，v2′＝0.5 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,相距l 的兩小球A、B 位于同一高度h(l,h 均為定值). 將A 向B 水平拋出的同時(shí), B 自由下落. A、B 與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反. 不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則

A. A、B 在第一次落地前能否相碰,取決于A 的初速度

B. A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不會(huì)相碰

C. A、B 不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰

D. A、B 一定能相碰

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋．屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等，P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮 條紋，如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，已知紅光波長(zhǎng)大于綠光波長(zhǎng)，綠光波長(zhǎng)大于藍(lán)光波長(zhǎng)，則下列說法正確的是( )

A. O點(diǎn)是紅光的亮條紋

B. 紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方

C. O點(diǎn)不是藍(lán)光的亮條紋

D. 藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的半圓形圓環(huán)繞著過最低點(diǎn)的豎直軸以角速度ω按逆時(shí)針方向(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一玩具槍的槍口恰好位于圓環(huán)的一端每隔一定時(shí)間水平射出不同速度大小的小鋼珠。當(dāng)圓環(huán)轉(zhuǎn)到圖中位置時(shí)，某時(shí)刻射出的第一顆鋼珠恰好擊中圓環(huán)內(nèi)壁的D點(diǎn)，同時(shí)槍射出第二顆鋼珠，經(jīng)過一定時(shí)間，第二顆鋼珠又恰好擊中D點(diǎn)，已知D點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為60°，不計(jì)空氣阻力，則（ ）

A. 第一、二顆鋼珠離開槍口的速度之比為

B. 第一、二顆鋼珠離開槍口的速度之比為

C. 小鋼珠能夠垂直擊中D點(diǎn)

D. 圓環(huán)的最小角速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長(zhǎng)管道，在電熱水器漏電且接地線失效時(shí)，能形成“防電墻”，保障人的安全．如圖所示，當(dāng)熱水器漏電且接地線失效時(shí)，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220 V，由于曲長(zhǎng)管道中水具有電阻(簡(jiǎn)稱“隔電電阻”)，因而人體兩端的電壓不高于12 V，下列說法正確的是(　　)

A. 曲長(zhǎng)管道應(yīng)選用導(dǎo)電性能好的材料制成

B. 曲長(zhǎng)管道應(yīng)選用不易導(dǎo)電的材料制成

C. “隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯(lián)

D. 熱水器漏電且接地線失效時(shí)，“防電墻”使人體內(nèi)無電流通過

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B放在同一水平面上，由靜止開始從同一位置沿相同方向同時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v – t圖象如圖所示。對(duì)A、B運(yùn)動(dòng)情況的分析，下列結(jié)論正確的是（ ）

A．A、B加速時(shí)的加速度大小之比為，A、B減速時(shí)的加速度大小之比為

B．在t = 3 t0時(shí)刻，A、B相距最遠(yuǎn)

C．在t = 5 t0時(shí)刻，A、B相距最遠(yuǎn)

D．在t = 6 t0時(shí)刻，A、B相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組采用如圖的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。平衡摩擦力后，為簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為小車受到的合力等于沙和沙桶的總質(zhì)量�；卮鹣铝袉栴}：

（1）為了保證小車受到的合力大小近似等于沙和沙桶的總重力，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)____（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）小車的質(zhì)量；

（2）讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L 和這兩點(diǎn)的速度大小 v1和v2（ v1＜v2）。若小車的質(zhì)量為M、此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m,則本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用_________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．長(zhǎng)度為1 m左右的細(xì)線

B．長(zhǎng)度為30 cm左右的細(xì)線

C．直徑為1.8 cm的塑料球

D．直徑為1.8 cm的鐵球

（2）測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長(zhǎng))L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則重力加速度g＝__________（用L、n、t表示）。

（3）用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出T2-L圖象，也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)作出的T2-L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹怠t相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是_________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L

B．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次

C．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值

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同步練習(xí)冊(cè)答案