【題目】如圖所示,MN、PQ兩平行光滑水平導(dǎo)軌分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導(dǎo)軌在N、Q端平滑連接,M、P端連接定值電阻R,質(zhì)量M=2kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導(dǎo)軌上,在其右側(cè)至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的ab金屬桿以初速度v0=12m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后,進(jìn)入磁場并最終未滑出,cd絕緣桿則恰好能通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn),不計(jì)其它電阻和摩擦,ab金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,取g=10m/s2,求:
(1)cd絕緣桿通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn)時(shí)的速度大小v;
(2)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1) (2)
【解析】
根據(jù)cd恰好過最高點(diǎn),可以求出cd碰后的速度,再根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒分析求解即可。
(1)cd絕緣桿通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律有:
解得:
(2)碰撞后cd絕緣桿以速度滑至最高點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理有:
解得:
由于cd是絕緣桿,所以不過電流,所以碰后一直勻速運(yùn)動(dòng),
則碰撞后cd絕緣桿的速度:
兩桿碰撞過程,動(dòng)量守恒,有:
解得碰撞后ab金屬桿的速度:
ab金屬桿進(jìn)入磁場后由能量守恒定律有:
解得:Q=2J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場,將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體,沿圖中所示方向噴入磁場.圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī).把兩個(gè)極板與用電器相連,則( )
A. 用電器中的電流方向從A到B
B. 用電器中的電流方向從B到A
C. 若板間距及粒子的噴入速度不變,增強(qiáng)磁場,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢增大
D. 若磁場及板間距不變,增大噴入粒子的速度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩顆質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B,近地衛(wèi)星A繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為圓,B繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓,軌跡在同一個(gè)平面內(nèi)且相切于P點(diǎn)。則
A. 衛(wèi)星A的周期比B短 B. 衛(wèi)星A的機(jī)械能比B多
C. 在P點(diǎn)兩衛(wèi)星的速度大小相等 D. 在P點(diǎn)衛(wèi)星A受到地球的萬有引力比B大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在物理學(xué)的發(fā)展過程中,科學(xué)家們采用了許多物理學(xué)的研究方法,下列關(guān)于物理學(xué)研究方法的說法中,正確的有
A. 合力和分力體現(xiàn)了等效替代的思想
B. 質(zhì)點(diǎn)是運(yùn)用極限法構(gòu)建的物理模型
C. 電場強(qiáng)度采用了比值法定義物理量的方法
D. 牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物,能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星,中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15×104km,靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km。下列說法正確的是( )
A. 中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km/s
B. 靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度
C. 靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期
D. 靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一水平放置的導(dǎo)熱性能良好的U型玻璃管,左端封閉,右端開口,左端豎直管與水平管的粗細(xì)相同,右端豎直管與水平管的橫截面積之比為2∶1。一段長為12 cm的水銀柱位于圖中所示位置且封閉一段空氣柱,設(shè)周圍環(huán)境的溫度由27℃不斷上升,大氣壓強(qiáng)為75 cmHg,求當(dāng)溫度為119℃時(shí)空氣柱長度是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是一個(gè)用折射率n=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°,F(xiàn)有一條垂直入射到棱鏡的AB面上。下列說法正確的是( )
A. AB邊可能無光線射出
B. AD邊一定無光線射出
C. DC邊一定無光線射出
D. BC邊一定無光線射出
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,把一帶電荷量為﹣5×10﹣8C的小球A用絕緣細(xì)繩懸吊,若將帶電荷量為+4×10﹣6C的帶電小球B靠近A,當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度相距30cm時(shí),繩與豎直方向成45°角,已知靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2,A、B兩小球均可視為點(diǎn)電荷,g=10m/s2,求:
(1)A、B兩球間的庫侖力大;
(2)A球的質(zhì)量;
(3)撤去小球B,改加一勻強(qiáng)電場,為使小球A仍靜止在原處,則所加勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)最小值多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電源、開關(guān)S、定值電阻R1、燈泡L、光敏電阻R2和電容器連接成如圖所示的電路,電容器的兩平行板水平放置。當(dāng)開關(guān)S閉合,并且無光照射光敏電阻R2時(shí),一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點(diǎn)。當(dāng)用強(qiáng)光照射時(shí),光敏電阻的阻值變小,則
A. 帶電液滴帶正電 B. 燈泡亮度變暗
C. 電容器所帶電荷量減小 D. 液滴向上運(yùn)動(dòng)
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