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如圖32-9所示，一根很長的光滑水平軌道，它的一端接一光滑的圓弧形軌道，在水平軌道的上方有一足夠長的光滑絕緣桿MN，桿上掛一鋁環(huán)P，在弧形軌道上距水平軌道h處，無初速釋放一磁鐵A，A下滑至水平軌道時恰好沿P環(huán)的中心軸線運動，設A的質量為m，P的質量為M，求金屬環(huán)P獲得的最大速度和電熱．

;


解析:

磁鐵從光滑圓弧形軌道下滑過程中重力勢能轉化為動能從而使磁鐵具有速度，在穿過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中產生感應電流，磁鐵和鋁環(huán)之間的磁場力使鋁環(huán)加速、磁鐵減速，二者速度相等時磁場力消失，鋁環(huán)獲得最大速度，這一過程由磁鐵和鋁環(huán)組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，損失的機械能轉化為電熱．

對磁鐵A：mgh=mv1２                               ①

對磁鐵和鋁環(huán)組成的系統(tǒng)：mv1=(M+m)v2         ②

Q= mv１２- (M+m)v２２                            ③

聯(lián)立①②③解得：

v2=,Q=

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時，得到了如圖2所示的一條較為理想的紙帶，A、B、C、D、E、F為在紙帶上依次所選的記數(shù)點，相鄰記數(shù)點間有四個點未畫出，測得AB=1.20cm，AC=3.20cm，AD=6.00cm，AE=9.60cm，AF=14.00cm，則以上由數(shù)據(jù)可知小車做
勻加速直線
勻加速直線
運動，運動的加速度a=
0.80
0.80
m/s2，打點計時器打下D點時小車的瞬時速度為
0.32
0.32
 m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

電磁打點計時器通常的工作電壓為
6V以下
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，電火花打點計時器通常的工作電壓為
220V
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．我們日常生活所用的交流電頻率是50Hz，如果用它做電源，打點計時器每隔
0.02
0.02
s打一個點．某同學在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時，得到了如圖3所示的一條較為理想的紙帶，A、B、C、D、E、F為在紙帶上依次所選的記數(shù)點，相鄰記數(shù)點間有四個點未畫出，測得AB=1.20cm，AC=3.20cm，AD=6.00cm，AE=9.60cm，AF=14.00cm，則以上由數(shù)據(jù)可知小車做
勻加速直線
勻加速直線
運動，運動的加速度a=
0.80
0.80
m/s2，打點計時器打下D點時小車的瞬時速度為
0.32
0.32
 m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖7-19所示為重物系一紙帶通過打點計時器做自由落體運動時得到的實際點跡，測得A、B、C、D、E五個連續(xù)點與第一個點O之間的距離分別是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20(單位：cm).已知當?shù)氐闹亓铀俣鹊闹禐間=9.8 m/s2，交流電的頻率f=50 Hz，重物的質量為m.

圖7-19

(1)從O點開始計時，則D點是計時器打下的第_______個點(不含O點);

(2)以D點為例,從O點到D點重物的重力勢能減少了______J,動能增加了_____J.在誤差允許范圍內驗證了機械能守恒定律.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖7-4所示為重物系一紙帶通過打點計時器做自由落體運動時得到的實際點跡，測得A、B、C、D、E五個連續(xù)點與第一個點O之間的距離分別是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20（單位：cm）.已知當?shù)氐闹亓铀俣鹊闹禐間=9.8 m/s2，交流電的頻率f=50 Hz，重物的質量為m.

圖7-4

（1）從O點開始計時，則D點是計時器打下的第________個點（不含O點）；

（2）以D點為例，從O點到D點重物的重力勢能減少了_________J，動能增中了_________J.在誤差允許范圍內驗證了機械能守恒定律.

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