【題目】如圖所示，PQ、MN兩軌道間距L=1 m，其中Pe、Mf段是光滑軌道且ce、df段水平，而eQ、fN段為水平粗糙軌道，同時(shí)在efhg區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場，定值電阻R1=2 Ω�，F(xiàn)有質(zhì)量m=1 kg、電阻R2=2 Ω的兩根相同導(dǎo)體棒ab和cd，導(dǎo)體棒cd靜止在水平軌道上，導(dǎo)體棒ab在距cd高H=0.45 m處由靜止釋放，ab棒在光滑軌道上下滑至cd 棒處與其發(fā)生彈性碰撞，兩者速度交換后導(dǎo)體棒cd進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，在磁場中運(yùn)動距離x=1.5m后恰好停在磁場右邊界gh處，其中導(dǎo)體棒cd與水平粗糙軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10 m/s2，不計(jì)軌道電阻。求：

（1）導(dǎo)體棒cd剛進(jìn)入磁場時(shí),通過導(dǎo)體棒cd的電流大小I

（2）導(dǎo)體棒cd進(jìn)入磁場區(qū)域后直至停止，定值電阻R1產(chǎn)生的熱量Q1

（3）導(dǎo)體棒cd進(jìn)入磁場區(qū)域到停止的運(yùn)動時(shí)間t

【答案】(1)1A (2)0.5J (3)2.5s

【解析】

(1)導(dǎo)體棒ab由靜止釋放至與cd碰撞前，由動能定理得：

兩導(dǎo)體棒發(fā)生彈性碰撞后，ab棒靜止，cd棒以v=3 m/s的速度進(jìn)入磁場區(qū)域

回路的總電阻

導(dǎo)體棒cd剛進(jìn)入磁場時(shí)，通過導(dǎo)體棒cd的電流大小

聯(lián)立以上公式得

(2) 導(dǎo)體棒cd在磁場中運(yùn)動，根據(jù)動能定理得

回路產(chǎn)生的總焦耳熱

因?yàn)槎ㄖ惦娮?/span>R1與ab棒并聯(lián)后再與cd棒串聯(lián)且三者電阻均為2 Ω，三者電流之比為1∶1∶2，所以熱量之比為1∶1∶4，故定值電阻R1產(chǎn)生的熱量：

Q1=Q總=0.5J

(3)導(dǎo)體棒cd通過的電荷量為

對導(dǎo)體棒cd由動量定理得

解得

t =2.5s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙地面上有一斜面體，傾角為θ．不可伸長的細(xì)繩跨過斜面頂端光滑定滑輪，左端連接靜止的大物塊，質(zhì)量為M，右端連著一根光滑輕桿，輕桿鉸接在斜面右側(cè)，輕桿頂端用另一根細(xì)繩掛著質(zhì)量為m的小物塊。一開始整個裝置靜止，細(xì)繩垂直于輕桿。用手將大物塊從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)后松手，系統(tǒng)仍然保持靜止，且在A點(diǎn)和B點(diǎn)大物塊受到的摩擦力大小相等，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法中正確的是（　　）

A. 繩子的張力一定減小

B. 若大物塊再向下移動一點(diǎn)距離，則系統(tǒng)一定失去平衡

C. 在A處時(shí)繩子的張力比B處時(shí)一定大

D. 地面給斜面體的作用力一定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如題甲圖所示，兩相距L＝1m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值R＝1Ω的電阻連接，導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量m＝0.1kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略。桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v﹣t圖象如圖所示。在10s末撤去拉力，同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，使金屬桿中電流為零。金屬桿運(yùn)動過程中與導(dǎo)軌間摩擦力保持不變。求：

（1）金屬桿所受的拉力的大��；

（2）0﹣10s內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶右端A處與傾角為30°的光滑斜面平滑連接，左端B處與一水平面平滑連接，水平面上有一固定豎直擋板，擋板右側(cè)與一輕彈簧連接，彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧右端剛好處在水平面上的C點(diǎn)，斜面長為=2.5m，傳送帶長5m.BC段長=0.5m，傳送帶以速度v=1m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動.一質(zhì)量為kg的物塊從斜面頂端由靜止釋放，已知物塊與傳送帶間及水平面BC段的動摩擦因數(shù)分別為=0.1，=0.35，水平面C點(diǎn)左側(cè)光滑，重力加速度取=10m/s2，求:

(1)彈簧獲得的最大彈性勢能；

(2)物塊第三次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(3)物塊與傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由壓敏電阻制成的壓力傳感器組成的電路可用于對汽車“稱重”。經(jīng)實(shí)測，某壓力傳感器（內(nèi)含電源）輸出電壓U與壓力N的關(guān)系（在一定范圍內(nèi)）如下表:

0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0

0.8

1.6

2.4

3.2

4.0

將該壓力傳感器水平放置，并和電阻箱R （最大電阻999.9Ω）及部分其它器材組成了圖甲所示的電路，電磁繼電器控制電路的電壓由傳感器的輸出電壓U提供，繼電器線圈的電阻r =10Ω，當(dāng)線圈中的電流I ≥40mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。

（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中描繪出壓力傳感器的輸出電壓U隨壓力N變化的圖象____；

（2）當(dāng)汽車的總重超過某一值時(shí)電鈴會報(bào)警，說明汽車超載，則圖甲中電鈴應(yīng)接在__________(選填“A、B”或“C、D”)兩端；

（3）通過調(diào)整電阻箱R的阻值，可以調(diào)整報(bào)警車重。若要提高報(bào)警車重，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)_____（選填“大”或“小”）；當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R=70Ω，報(bào)警車重G ≥______N。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成的，已知靈敏電流表的滿偏電流Ig=2mA，內(nèi)電阻Rg=300Ω，則下列說法正確的是

A.甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大

B.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大

C.在甲圖中，若改裝成的電流表的量程為0.6A，則R=0.5Ω

D.在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為3V，則R=1200Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩列橫波沿著同一條彈性繩相向傳播（繩沿x方向放置），振幅都是20cm．實(shí)線表示的甲波沿x軸正方向傳播，周期為2s；虛線表示的乙波沿x軸負(fù)方向傳播．t=0時(shí)刻兩列波相遇，如圖所示，則下列說法中正確的是

A.乙波的波速為2m/s

B.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.t=1.5s時(shí)，平衡位置x=6m的質(zhì)點(diǎn)位于y=-20cm處，速度方向沿y軸負(fù)方向

D.平衡位置x=2m的質(zhì)點(diǎn)在t=2s時(shí)平移到x=6m處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為1 kg的物體在水平粗糙的地面上，在一水平外力F作用下運(yùn)動，如圖甲所示，外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g為10 m/s2。下列分析正確的是(　　)

A.s＝9 m時(shí)，物體速度為3 m/s

B.物體運(yùn)動的位移為13.5 m

C.前3 m運(yùn)動過程中物體的加速度為3 m/s2

D.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1789年英國物理學(xué)家卡文迪許測出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”。若已知引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球上一個晝夜的時(shí)間為T1（地球自轉(zhuǎn)周期），一年的時(shí)間為T2（地球公轉(zhuǎn)周期），地球中心到月球中心的距離為L1，地球中心到太陽中心的距離為L2。下列說法不正確的是（　　）

A.地球的質(zhì)量m地＝

B.太陽的質(zhì)量m太＝

C.月球的質(zhì)量m月＝

D.由題中數(shù)據(jù)求不出月球的密度

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