【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m、電阻不計、足夠長的光滑U形金屬框架MNQP，位于光滑絕緣水平桌面上，平行導軌MN和PQ相距為L�？臻g存在著足夠大的方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。另有質(zhì)量也為m的金屬棒CD，垂直于MN放置在導軌上，并用一根絕緣細線系在定點A。已知，細線能承受的最大拉力為T0 ，CD棒接入導軌間的有效電阻為R�，F(xiàn)從t =0時刻開始對U形框架施加水平向右的拉力，使其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動。

(1)求從框架開始運動到細線斷裂所需的時間t0及細線斷裂時框架的瞬時速度v0大小；

(2)若在細線斷裂時，立即撤去拉力，求此后過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱Q。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）細線斷裂時，對棒有，，，，

聯(lián)立解得

撤去拉力F時，框架的速度

（2）在細線斷裂時立即撤去拉力，框架向右減速，棒向右加速，設(shè)二者最終速度大小為v，由系統(tǒng)動量守恒可得

得

撤去拉力后，系統(tǒng)總動能的減少量等于回路消耗的電能，最終在回路中產(chǎn)生的總焦耳熱

聯(lián)立得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點的v-t圖象。對于甲、乙兩質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是（ ）

A. 甲向所選定的正方向運動，乙與甲的運動方向相反

B. 甲和乙的速度并不相同

C. 在相同的時間內(nèi)，質(zhì)點甲、乙的位移相同

D. 不管甲、乙是否從同一地點開始運動，它們之間的距離一定越來越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑地面上有P，Q兩個固定擋板，A，B是兩擋板連線的三等分點．A點有一質(zhì)量為m2的靜止小球，P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度v0向右運動．小球與小球、小球與擋板間的碰撞均沒有機械能損失，兩小球均可視為質(zhì)點．已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點處，則兩小球的質(zhì)量之比m1：m2可能為（ ）

A. 3：1B. 1：3C. 1：5D. 1：7

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為平放于水平面上的“”型管俯視圖，“”型管固定不動；內(nèi)壁光滑的AB與DF兩直管道長度均為2R，G為DF中點；內(nèi)壁粗糙的半圓弧BCD半徑為R�？臻g存在水平向右電場強度E=的勻強電場。一電荷量為q的帶正電絕緣小球(直徑略小于管的直徑，且可看做質(zhì)點)從A位置由靜止釋放，第一次到達軌道最右端的C點時速率vc=，已知重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）

A. 小球由A到B的時間為2

B. 小球第一次到C點時對軌道的彈力大小為mg

C. 小球恰能運動到G點

D. 小球從開始運動到最后靜止，克服摩擦力做功一定等于3mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用自由落體法驗證機械能守恒定律，器材安裝如圖甲所示，若將紙帶從圖示所示位置由靜止釋放。

(1)請指出圖甲中的錯誤及不妥之處：①_______________；②_______________。

(2)改進實驗中錯誤及不妥之處后，打出如圖乙所示一條紙帶。已知打點計時器的打點頻率為50Hz，根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)計算出打C點時重物的速度為_______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(3)某同學選用兩個大小、外表面完全相同但質(zhì)量不同的重物a和b進行實驗測得幾組數(shù)據(jù)，畫出的圖象如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知重物a的質(zhì)量m1________重物b的質(zhì)量m2（選填“大于”或“小于”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑分別為R和2R的兩個圓盤A、B處于水平面內(nèi)，兩者邊緣接觸，靠靜摩擦傳動，均可以繞豎直方向的轉(zhuǎn)軸O1及O2轉(zhuǎn)動.一個可視為質(zhì)點的小滑塊位于轉(zhuǎn)盤B上的C點，與轉(zhuǎn)軸O2的距離為R.已知滑塊與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.現(xiàn)使轉(zhuǎn)盤B的轉(zhuǎn)速逐漸增大，當小滑塊恰好要相對于轉(zhuǎn)盤B發(fā)生相對運動時，轉(zhuǎn)盤A的角速度大小為

A. B. 2C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個完全相同的小球A、B用等長的細線懸于O點．線長L．若將A由圖示位置靜止釋放，則B球被碰后第一次速度為零時的高度 可能是( )

A. L/2B. L/4C. L/8D. L/10

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導線連接起來后。將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復試驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的原因可能是

A. 線圈接在了直流電源上 B. 電源電壓過高

C. 所選線圈的匝數(shù)過多 D. 所用套環(huán)的材料與老師的不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平面上有甲、乙兩輛小車，用細線相連，中間有一個被壓縮的輕彈簧，兩小車處于靜止狀態(tài)�，F(xiàn)燒斷細線，兩小車分別向左、右運動。已知甲、乙兩小車質(zhì)量之比為31，下列說法正確的是（ ）

A. 彈簧彈開后，甲、乙兩車速度大小之比為13

B. 彈簧彈開后，甲、乙兩車動量大小之比為31

C. 彈簧彈開過程，彈簧彈力對甲、乙兩車的沖量大小之比為31

D. 彈簧彈開過程，彈簧彈力對甲、乙兩車做功之比為13

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