【題目】如圖所示,NQMP是兩條平行且傾角θ=30°的光滑金屬軌道,在兩條軌道下面在PQ處接著QTPS兩條平行光滑的金屬軌道,軌道足夠長,其電阻忽略不計。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,cd的質(zhì)量均為m,長度均為L。連金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,它們與軌道構(gòu)成閉合回路,金屬棒ab的電阻為2R,cd的電阻為R。磁場方向均垂直于導軌向上(不考慮PQ交界處的邊界效應,可認為磁場在PQ處立即變?yōu)樨Q直向上),磁感應強度大小為B。若先保持金屬棒cd不動,ab在沿導軌向下的力F作用下,開始以加速度a沿傾斜軌道向下做勻加速直線運動。經(jīng)過t0時刻,ab棒恰好到PQ位置,此時撤去力F,同時釋放cd金屬棒,求:

(1)cd棒勻加速過程中,外力F隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系;

(2)兩金屬棒撤去F后的運動過程中,直到最后達到穩(wěn)定,金屬棒cd產(chǎn)生的熱量Q;

(3)兩金屬棒撤去F后的運動過程中,直到最后達到穩(wěn)定,通過金屬棒cd產(chǎn)生的電荷量q;

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)ab勻加速過程中,

得:

(2)撤去外力時,金屬棒ab的速度v=at0

ab、cd組成的系統(tǒng)動量守恒,最終穩(wěn)定時,兩棒速度相同

Mv=2mv

v=at0

則兩根導體棒產(chǎn)生的熱量Q等于動能損失,

由于ab電阻為2R,cd電阻為R,故其產(chǎn)生的熱量之比為2:1

cd的熱量

(3)cd應用動量定理:

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B為兩塊豎直放置的平行金屬板,G是靜電計,開關(guān)S閉合后,靜電計指針張開一定角度。下述做法可使靜電計指針張角增大的是

A. 使A板向左平移以增大板間距離

B. A、B兩板之間插人一塊陶瓷板

C. 斷開S后,使B板向左平移以減小板間距離

D. 斷開S后,使B板向上平移以減小極板正對面積

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【題目】如圖所示,U形管兩臂粗細不等,開口向上,右端封閉的粗管橫截面積是開口的細管的4倍,管中裝入水銀,大氣壓為75cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為17cm,且水銀面比封閉管內(nèi)高10cm,封閉管內(nèi)空氣柱長為12cm,F(xiàn)在開口端用輕活塞封住,并緩慢推動活塞,使兩管液面相平,推動過程中兩管的氣體溫度始終不變,試求:

。┐止苤袣怏w的最終壓強;

ⅱ)活塞推動的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧,一個質(zhì)量m=0.04kg、電量q=+2×10-4C的可視為質(zhì)點的帶電小球與彈簧接觸但不栓接.某一瞬間釋放彈簧彈出小球,小球從水平臺右端A點飛出,恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點,并沿軌道滑下.已知AB的豎直高度h=0.45m,傾斜軌道與水平方向夾角為α=37°、傾斜軌道長為L=2.0m,帶電小球與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5.傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連,在C點沒有能量損失,所有軌道都絕緣,運動過程小球的電量保持不變.只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強電場中,場強E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:

(1)被釋放前彈簧的彈性勢能?

(2)要使小球不離開軌道(水平軌道足夠長),豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件?

(3)如果豎直圓弧軌道的半徑R=0.9m,求小球第二次進入圓軌道上升的高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一個用折射率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,邊長為L、電阻為R的正方形線框abcd放在光滑絕緣水平面上,其右邊有一磁感應強度大小為B、方向豎直向上的有界勻強磁場,磁場的寬度為L,線框的ab邊與磁場的左邊界相距為L,且與磁場邊界平行。線框在某一水平恒力作用下由靜止向右運動,ab邊進入磁場時線框恰好開始做勻速運動。根據(jù)題中信息,下列物理量可以求出的是

A. 外力的大小

B. 勻速運動的速度大小

C. 進入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量

D. 通過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,開口向上、豎直放置的足夠高的汽缸,內(nèi)部有一定質(zhì)量的理想氣體被輕活塞A、B分成I、Ⅱ容積均為V的兩部分,開始時活塞A、B均被鎖定,不能滑動,此時氣體I的壓強與外界大氣壓po相同;氣體的壓強是氣體I3倍。外界溫度恒定,汽缸導熱性良好。現(xiàn)解除活塞B的鎖定。

求穩(wěn)定后氣體I的體積和壓強;

穩(wěn)定后,再解除活塞A的鎖定,求再次穩(wěn)定后氣體的體積。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B,∠A=60°,AOL,在O點放置一個粒子源,可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子(不計重力作用),粒子的比荷為 ,發(fā)射速度大小都為v0,且滿足.粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ,對于粒子進入磁場后的運動,下列說法正確的是(  )

A. 粒子有可能打到A

B. θ=60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短

C. θ<30°飛入的粒子在磁場中運動的時間都相等

D. AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

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【題目】如圖所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,由于A、B間摩擦力的作用,A將在B上滑動,以地面為參照物,A、B都向前移動一段距離,在此過程中( )

A.外力F做的功等于A和B動能的增量

B.B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量

C.A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功

D.外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和

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