【題目】光滑平行軌道abcd如圖所示，軌道的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，bc段軌道寬度為cd段軌道寬度的2倍，軌道足夠長．將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，P棒置于距水平軌道高h的地方，放開P棒，使其自由下滑，則最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)P棒的速度為_____，Q棒的速度為_____．

【答案】

【解析】

設(shè)、棒的質(zhì)量為，長度分別為和，磁感強(qiáng)度為，棒進(jìn)入水平軌道的速度為，對于棒，金屬棒下落過程應(yīng)用動(dòng)能定理：，解得，當(dāng)棒進(jìn)入水平軌道后，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．棒受到安培力作用而減速，棒受到安培力而加速，棒運(yùn)動(dòng)后也將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，與棒感應(yīng)電動(dòng)勢反向，因此回路中的電流將減小．最終達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路的電流為零，所以，即，則；因?yàn)楫?dāng)，在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們所受到的合力并不為零，，（設(shè)為回路中的電流），因此，組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；設(shè)棒從進(jìn)入水平軌道開始到速度穩(wěn)定所用的時(shí)間為，對分別應(yīng)用動(dòng)量定理得：，，聯(lián)立解得， 。

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】2014年11月1日早上6時(shí)42分，被譽(yù)為“嫦娥5號(hào)”的“探路尖兵”再人返回飛行試驗(yàn)返回器在內(nèi)蒙古四于王旗預(yù)定區(qū)域順利著陸，標(biāo)志著我國已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再人返回關(guān)鍵技術(shù)，為“嫦娥5號(hào)”任務(wù)順利實(shí)施和探月工程持續(xù)推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)．已知人造航天器在月球表面上空繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t（t小于航天器的繞行周期），航天器運(yùn)動(dòng)的弧長為s，航天器與月球的中心連線掃過角度為θ引力常量為G，則（ ）

A.航天器的環(huán)繞周期為

B.航天器的軌道半徑為

C.月球的質(zhì)量為

D.月球的密度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩個(gè)物體之間用輕彈簧連接，放在光滑的水平面上，物體A緊靠豎直墻，現(xiàn)在用力向左推B使彈簧壓縮，然后由靜止釋放，則（　　）

A.彈簧第一次恢復(fù)為原長時(shí)，物體A開始加速

B.彈簧第一次伸長為最大時(shí)，兩物體的速度一定相同

C.第二次恢復(fù)為原長時(shí)，兩個(gè)物體的速度方向一定反向

D.彈簧再次壓縮為最短時(shí)，物體A的速度可能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩端封閉的U形玻璃管，豎直放置，管內(nèi)左、右兩段封閉空氣柱A、B被一段水銀柱隔開，設(shè)原來溫度分別為TA和TB，當(dāng)溫度分別升高△TA和△TB時(shí)，關(guān)于水銀柱高度差的變化情況，下列說法中正確的是（　�。�

A.當(dāng)TA＝TB，且△TA＝△TB時(shí)，h一定不變

B.當(dāng)TA＝TB，且△TA＝△TB時(shí)，h一定增大

C.當(dāng)TA＜TB，且△TA＜△TB時(shí)，h一定增大

D.當(dāng)TA＞TB，且△TA＝△TB時(shí)，h一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】振源位于坐標(biāo)原點(diǎn)，產(chǎn)生簡諧橫波沿x軸傳播，振動(dòng)周期為4.0s,該波在某時(shí)刻的圖像如圖所示，下列說法正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿-y方向

B.質(zhì)點(diǎn)P此刻的速度為v=5m/s

C.站立在x=50m的觀測者接受到該波的頻率大于振源頻率

D.當(dāng)遇到直徑為20m的圓形障礙物時(shí)，該波能夠發(fā)生較明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）。初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，下列說法中正確的是( )

A．初始時(shí)氫分子的平均動(dòng)能大于氧分子的平均動(dòng)能

B．系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小

C．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一小球從離地面高為2m處豎直向上拋出，上升到最高點(diǎn)后自由下落到達(dá)地面，已知小球在下落階段的平均速度是5m/s，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是

A.小球落地時(shí)的速度是15m/s

B.小球上升到最高時(shí)離地面為10m

C.小球從拋出到落到地面過程中的路程為8m

D.小球從拋出到落到地面過程中的位移大小為3m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)光的薄膜干涉原理，可用下圖甲的裝置檢查被檢平面是否平整．如果被檢平面是平整的，那么被檢平面就與透明標(biāo)準(zhǔn)樣板之問形成一層很薄的、橫截面為三角形的空氣層，此時(shí)若用平行的單色光按圖甲所示的方式照射透明樣板，便可看到彼此平行的、等間距的、明暗相間的條紋，如圖乙所示．如果在某次檢驗(yàn)中看到了如圖丙所示的條紋，則據(jù)此可知，被檢平面有缺陷處的缺陷類型屬于 （ ）

A.凸起B.凹下C.可能凸起，也可能凹下D.無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖．鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g．

（1）下列說法正確的是 ．

A．每次在小車上加減砝碼時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a﹣圖象

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出a﹣F圖象，他可能作出圖2中 （選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 ．

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的a﹣圖象，如圖3．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ，鉤碼的質(zhì)量m1= ．

（4）實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖4所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間是0．1s，由此可以算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度是 m/s2．

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