【題目】如右圖所示,PQMN是固定于傾角為37°斜面內(nèi)的平行光滑金屬軌道,軌道足夠長,其電阻可忽略不計.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的質(zhì)量為2m、cd的質(zhì)量為m,長度均為L、電阻均為R;兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,并與軌道形成閉合回路.整個裝 置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,若鎖定金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下,沿軌道向上做勻速運動.某時刻t0=0,恒力大小變?yōu)?/span>F′=1.8mg,方向不變,同時解鎖、靜止釋放金屬棒ab,直到t時刻金屬棒ab開始做勻速運動.(重力加速度為g,sin37°=0.6).

(1) cd棒在恒力F=2mg 作用下勻速運動時速度的大;

(2) t0t時間內(nèi)通過金屬棒ab的電荷量q;

(3)在第(2)問中若金屬棒ab沿軌道上升的距離為x1,金屬棒cd沿軌道上升的距離為x2,x2>x1.求在該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q

【答案】(1)(2)(3)

【解析】解:(1)

,

解得

(2)設(shè)t時刻金屬棒ab做勻速運動的速度為v1,金屬棒cd做勻速運動的速度為v2,金屬棒ab做勻速運動,則金屬棒ab做勻速運動,

由金屬棒ab、金屬棒cd組成的系統(tǒng)動量守恒得

此時回路電流為

解得,

to~t時刻內(nèi)對金屬棒ab分析設(shè)在電流為i的很短時間△r內(nèi),速度的改變量為△v由動量定理得

解得

(3)to~t時刻內(nèi)對金屬棒ab和金屬棒cd組成的系統(tǒng),由動能定理:

代入數(shù)據(jù)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】質(zhì)量為1 kg的小球以4 m/s的速度與質(zhì)量為2 kg的靜止小球正碰,關(guān)于碰后的速度v1v2,下面哪些是可能正確的(  )

A. v1v2m/s

B. v1=-1 m/s,v22.5 m/s

C. v11 m/s,v23 m/s

D. v13 m/s,v20.5 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相距l 的兩小球A、B 位于同一高度h(l,h 均為定值). A B 水平拋出的同時, B 自由下落. A、B 與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反. 不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間,

A. A、B 在第一次落地前能否相碰,取決于A 的初速度

B. AB 在第一次落地前若不碰,此后就不會相碰

C. A、B 不可能運動到最高處相碰

D. A、B 一定能相碰

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雙縫干涉實驗裝置如右圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1S2與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋.屏上O點距雙縫S1S2的距離相等,P點是距O點最近的第一條亮 條紋,如果將入射的單色光換成紅光或藍光,已知紅光波長大于綠光波長,綠光波長大于藍光波長,則下列說法正確的是( )

A. O點是紅光的亮條紋

B. 紅光的第一條亮條紋在P點的上方

C. O點不是藍光的亮條紋

D. 藍光的第一條亮條紋在P點的上方

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),有一半徑為R的半圓形圓環(huán)繞著過最低點的豎直軸以角速度ω按逆時針方向(俯視)勻速轉(zhuǎn)動,一玩具槍的槍口恰好位于圓環(huán)的一端每隔一定時間水平射出不同速度大小的小鋼珠。當(dāng)圓環(huán)轉(zhuǎn)到圖中位置時,某時刻射出的第一顆鋼珠恰好擊中圓環(huán)內(nèi)壁的D點,同時槍射出第二顆鋼珠,經(jīng)過一定時間,第二顆鋼珠又恰好擊中D點,已知D點和圓心O的連線與豎直方向的夾角為60°,不計空氣阻力,則( )

A. 第一、二顆鋼珠離開槍口的速度之比為

B. 第一、二顆鋼珠離開槍口的速度之比為

C. 小鋼珠能夠垂直擊中D

D. 圓環(huán)的最小角速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長管道,在電熱水器漏電且接地線失效時,能形成防電墻,保障人的安全.如圖所示,當(dāng)熱水器漏電且接地線失效時,其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220 V,由于曲長管道中水具有電阻(簡稱隔電電阻”),因而人體兩端的電壓不高于12 V,下列說法正確的是(  )

A. 曲長管道應(yīng)選用導(dǎo)電性能好的材料制成

B. 曲長管道應(yīng)選用不易導(dǎo)電的材料制成

C. 隔電電阻大于人體電阻,且兩者串聯(lián)

D. 熱水器漏電且接地線失效時,防電墻使人體內(nèi)無電流通過

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個質(zhì)點A、B放在同一水平面上,由靜止開始從同一位置沿相同方向同時開始做直線運動,其運動的v t圖象如圖所示。對A、B運動情況的分析,下列結(jié)論正確的是

A.A、B加速時的加速度大小之比為,A、B減速時的加速度大小之比為

B.在t = 3 t0時刻,A、B相距最遠

C.在t = 5 t0時刻,A、B相距最遠

D.在t = 6 t0時刻,A、B相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某小組采用如圖的裝置驗證動能定理。平衡摩擦力后,為簡化實驗,認為小車受到的合力等于沙和沙桶的總質(zhì)量;卮鹣铝袉栴}:

1)為了保證小車受到的合力大小近似等于沙和沙桶的總重力,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)____(選填遠大于、遠小于近似等于)小車的質(zhì)量;

2)讓沙桶帶動小車加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L 和這兩點的速度大小 v1v2v1v2)。若小車的質(zhì)量為M、此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m,則本實驗需驗證的數(shù)學(xué)表達式為________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。

1組裝單擺時,應(yīng)在下列器材中選用_________選填選項前的字母)。

A.長度為1 m左右的細線

B.長度為30 cm左右的細線

C.直徑為1.8 cm的塑料球

D.直徑為1.8 cm的鐵球

2測出懸點O到小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t,則重力加速度g__________L、n、t表示)。

3用多組實驗數(shù)據(jù)作出T2-L圖象,也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)作出的T2-L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示,其中ab平行,bc都過原點,圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹。則相對于圖線b,下列分析正確的是_________選填選項前的字母)。

A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L

B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50

C.圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g

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