如圖所示,兩根粗細均勻的金屬桿AB和CD的長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和m,用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計的、不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路,懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè),AB和CD處于水平。在金屬桿AB的下方有水平勻強磁場,磁感強度的大小為B,方向與回路平面垂直,此時CD處于磁場中。現(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB,經(jīng)過一段時間(AB、CD始終水平),在AB即將進入磁場的上邊界時,其加速度為零,此時金屬桿CD還處于磁場中,在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q. 重力加速度為g,試求:
(1)金屬桿AB即將進入磁場上邊界時的速度v1.
(2)在此過程中金屬桿CD移動的距離h和系統(tǒng)機械能減少量.
(3)設(shè)金屬桿AB在磁場中運動的速度為v2,通過計算說明v2大小的可能范圍.(設(shè)CD始終在磁場中運動)
(1); (2)

試題分析:1)AB桿達到磁場邊界時,加速度為零,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),
導(dǎo)線切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv1
由閉合電路歐姆定律
對AB桿:3mg=2T,
對CD桿:2T=mg+BIL
又F=BIL=,解得
(2)以AB、CD棒組成的系統(tǒng)在此過程中,在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,因為兩棒電阻相等,所以金屬桿CD上產(chǎn)生的焦耳熱也為Q.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒有:
(3m-m)gh-2Q= (4mv12                                       
                                 
由能量守恒定律可知,系統(tǒng)機械能減少量=2Q 
(3) (3)AB桿與CD桿都在磁場中運動,直到達到勻速,此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),
導(dǎo)線切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv2
由閉合電路歐姆定律
對AB桿:3mg=2T+BIL,
對CD桿:2T′=mg+BIL
又F=BIL=;解得
金屬桿AB在磁場中運動的速度為v2滿足:
練習(xí)冊系列答案
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傾角為、質(zhì)量為M的絕緣斜面體靜止在水平地面上,將質(zhì)量為m、帶正電的木塊放在斜面體上.并給木塊一初速度v0,木塊剛好能沿斜面保持勻速直線下滑.設(shè)木塊的電量不變,在加了一勻強電場后,木塊仍然沿斜面向下運動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.若加一豎直向下的電場,木塊將做加速運動,地面受M的壓力變大
B.若加一豎直向下的電場,則木塊仍然勻速下滑,地面不受M的摩擦力
C.若加一水平向左的電場,木塊將做加速運動,地面受M的摩擦力向左
D.若加一水平向右的電場,木塊將做減速運動,地面不受M的摩擦力

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如圖為某國產(chǎn)武裝直升機拖曳掃雷具掃除水雷的演習(xí)模擬圖。掃雷具質(zhì)量為m,當(dāng)直升機水平勻速飛行時,繩子與豎直方向恒成θ角,已知物體所受浮力不能忽略,下列說法正確的是
A.繩子拉力大小為
B.繩子拉力一定大于mg
C.海水對物體水平作用力小于繩子拉力
D.海水對物體水平作用力可能等于繩子拉力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示,質(zhì)量均為的物體分別于輕質(zhì)彈簧的兩端栓接,將它們放在傾角為=30°的光滑斜面上,靜止時彈簧的形變量為x0.斜面底端有固定擋板D,物體C靠在擋板D上.將質(zhì)量也為m的物體A從斜面上的某點由靜止釋放,與B相碰.已知重力加速度為g,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),不計空氣阻力.求:

(1)彈簧的勁度系數(shù)
(2)若A與B相碰后粘連在一起開始做簡諧運動,且A與B第一次運動達到最高點時,C對擋板D的壓力恰好為0,求此簡諧運動的振幅;
(3)若將A從另一位置由靜止釋放,A與B相碰后不粘連,但仍立即一起運動,且當(dāng)B第一次運動到最高點時,C對擋板D的壓力也恰好為零.已知A與B相碰后彈簧第一次恢復(fù)原長時B的速度大小為,求相碰后A第一次運動達到的最高點與開始靜止釋放點之間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′處有一無摩擦的定滑輪,輕質(zhì)細繩兩端各系一個小球掛在定滑輪上,如圖所示,兩小球平衡時,若滑輪兩側(cè)細繩的長度分別為L1=2.4R和L2=2.5R,則這兩個小球的質(zhì)量之比m1∶m2為(不計球的大小)
A.24∶1
B.25∶1
C.24∶25
D.25∶24

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


如圖所示,水平橫桿上套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán),在鐵環(huán)上系有等長的細繩,共同拴著質(zhì)量為M的小球.兩鐵環(huán)與小球均保持靜止,現(xiàn)使兩鐵環(huán)間距離增大少許,系統(tǒng)仍保持靜止,則水平橫桿對鐵環(huán)的支持力FN和摩擦力Ff
A.FN增大
B.Ff增大
C.FN不變
D.Ff減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

傾角為45°的斜面固定在墻角,一質(zhì)量分布均勻的光滑球體在大小為的水平推力作用下靜止在如右圖所示的位置,的作用線通過球心,設(shè)球所受重力大小為,豎直墻對球點彈力大小為,斜面對球的彈力大小為,則下列說法正確的是
A.一定大于B.一定大于G
C.一定大于D.一定大于

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如圖所示,彈簧秤和細繩重力不計,不計一切摩擦, 物體重G=10N,彈簧秤A和B的讀數(shù)分別為
A.10N,0B.10N,20NC.10N,10ND.20N,10N

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A.線圈中通過的電流方向為a→d→c→b→a
B.線圈中涌討的申,流方向為a→b→c→d→a
C.當(dāng)線圈中電流變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004009125506.png" style="vertical-align:middle;" />時,兩細線內(nèi)的張力均為零
D.當(dāng)線圈中電流變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004009141520.png" style="vertical-align:middle;" />時,兩細線內(nèi)的張力均為零

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