【題目】間距為 的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成,如圖所示,傾角為θ的導(dǎo)軌處于大小為 ,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅰ中,水平導(dǎo)軌上的無磁場(chǎng)區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3 的“聯(lián)動(dòng)雙桿”(由兩根長(zhǎng)為 的金屬桿, ,用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性絕緣桿連接而成),在“聯(lián)動(dòng)雙桿”右側(cè)存在大小為 ,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ,其長(zhǎng)度大于L,質(zhì)量為 ,長(zhǎng)為 的金屬桿 ,從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌(無能量損失),桿 與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞后桿 合在一起形成“聯(lián)動(dòng)三桿”,“聯(lián)動(dòng)三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ并從中滑出,運(yùn)動(dòng)過程中,桿 與導(dǎo)軌始終接觸良好,且保持與導(dǎo)軌垂直。已知桿 、 電阻均為 。不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻,忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng)。求:

(1)桿 在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小 ;
(2)聯(lián)動(dòng)三桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間II前的速度大小 ;
(3)聯(lián)動(dòng)三桿滑過磁場(chǎng)區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】
(1)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電流

安培力

勻速運(yùn)動(dòng)條件


(2)

由動(dòng)量守恒定律


(3)

進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域,設(shè)速度變化Dv,動(dòng)量定理有

出B2磁場(chǎng)后“聯(lián)動(dòng)三桿”的速度為


【解析】(1)ab桿在傾斜軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡條件可以求出其速度.(2)ab桿與聯(lián)動(dòng)雙桿碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出其速度.(3)應(yīng)用動(dòng)量定理與能量守恒定律可以求出聯(lián)動(dòng)三桿產(chǎn)生的焦耳熱.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量;動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值;動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,設(shè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng),金星自身的半徑是火星的n倍,質(zhì)量為火星的k倍,不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響,則( )

A.金星表面的重力加速度是火星的
B.金星的第一宇宙速度是火星的
C.金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的加速度比火星小
D.金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期比火星大

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【題目】如圖所示,設(shè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng),金星自身的半徑是火星的n倍,質(zhì)量為火星的k倍,不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響,則( )

A.金星表面的重力加速度是火星的
B.金星的第一宇宙速度是火星的
C.金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的加速度比火星小
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),人們把這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

A. 布朗運(yùn)動(dòng)是花粉顆粒中分子運(yùn)動(dòng)引起的

B. 布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C. 花粉顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈

D. 布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)裝置.M是顯微鏡,S是熒光屏,窗口F處裝有銀箔,氮?dú)鈴拈y門T充入,A是放射源.寫出該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程為:;充入氮?dú)夂螅{(diào)整銀箔厚度,使S(填“能見到”或“見不到”)質(zhì)子引起的閃爍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下面的實(shí)驗(yàn):
(1)為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),必須要選用的是 (多選)。
A.有閉合鐵芯的原副線圈 B.無鐵芯的原副線圈 C.交流電源 D.直流電源
E.多用電表(交流電壓檔) F.多用電表(交流電流檔)
用匝數(shù) 匝和 匝的變壓器,實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表,

1.80

2.80

3.80

4.90

4.00

6.01

8.02

9.98

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是 (填 )。
(2)用如圖所示的裝置做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實(shí)驗(yàn),磁體從靠近線圈的上方靜止下落,當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí),流過線圈的感應(yīng)電流方向從 (填“a到b”或“b到a”)。在磁體穿過整個(gè)線圈的過程中,傳感器顯示的電流 隨時(shí)間 的圖像應(yīng)該是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)點(diǎn)由靜止開始以1.2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過10s后,改做勻速直線運(yùn)動(dòng),又經(jīng)5s,接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過20s停止,求:
(1)質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度;
(2)整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有關(guān)電磁場(chǎng)理論說法正確的是(  )

A.法拉第預(yù)言了電磁波的存在,并揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性

B.均勻變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)

C.均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)

D.赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn),證明了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論

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【題目】下列措施中不是利用靜電作業(yè)的是( 。

A.靜電復(fù)印B.靜電除塵

C.靜電噴涂D.高樓頂端安裝避雷針

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