【題目】間距為L＝2 m的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如下圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m＝0.1 kg的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直放置形成閉合回路.細(xì)桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，細(xì)桿ab、cd接入電路的電阻分別為R1＝0.6 Ω，R2＝0.4 Ω.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.50 T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中(圖中未畫出).當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也同時(shí)從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，且t＝0時(shí)，F＝1.5N，g＝10 m/s2.

(1)求ab桿的加速度a的大��；

(2)求當(dāng)cd桿達(dá)到最大速度時(shí)ab桿的速度大小；

(3)若從開始到cd桿達(dá)到最大速度的過程中拉力F做的功為5.2 J，求該過程中ab桿所產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)10 m/s2；(2)2 m/s；(3)2.94 J

【解析】

(1)由題可知，在 時(shí)，，對ab桿進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得

(2)從d向c看，對cd桿進(jìn)行受力分析，如圖所示

當(dāng)cd桿速度最大時(shí)，ab桿的速度大小為v，有

綜合以上各式，解得

(3)整個(gè)過程中，ab桿發(fā)生的位移

對ab桿應(yīng)用動(dòng)能定理，有

代入數(shù)據(jù)解得

根據(jù)功能關(guān)系得

所以ab桿上產(chǎn)生的熱量

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】如圖所示，以O為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強(qiáng)電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點(diǎn)．帶正電粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，在M點(diǎn)速度方向如圖所示，經(jīng)過M、N兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等．已知M點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是(　　)

A. M,N兩點(diǎn)電勢相等

B. 粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢能先增大后減小

C. 該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為

D. 粒子在電場中可能從M點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點(diǎn)飛出磁場，A點(diǎn)到CD的距離為。則（　�。�

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度為

C.粒子在磁場中的飛行時(shí)間為D.粒子在磁場中的飛行時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣細(xì)線相連接的A、B兩帶電小球處于在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，在外力F作用下沿豎直方向勻速向上運(yùn)動(dòng)，A、B兩球質(zhì)量均為m，均帶正+q（q＞0）的電荷，場強(qiáng)大小E=，某時(shí)刻突然撤去外力F，則下列說法正確的是（　�。�

A.F的大小為4mg

B.F撤去的瞬間，A球的加速度小于2g

C.F撤去的瞬間，B球的加速度等于2g

D.F撤去的瞬間，球A、B之間的繩子拉力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，n＝50匝的矩形線圈abcd，邊長ab＝20 cm，bc＝25 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω＝50 rad/s，線圈的總電阻r＝2 Ω，外電路電阻R＝8 Ω。試求：

(1)線圈在圖示位置(線圈平面與磁感線平行)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的大�。�

(2)1 min內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，單位長度的電阻為r的金屬導(dǎo)線做成的正三角形線框ABC，邊長為L，左半邊置于勻強(qiáng)磁場中不動(dòng)，磁場以A、D豎直線為界。當(dāng)t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在0～2t0內(nèi)（　　）

A.線框中的感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針

B.線框受到的安培力大小恒定不變

C.通過導(dǎo)線橫截面的電量為

D.左線框AD兩端的電勢差UAD=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為上端開口粗細(xì)不同的的薄壁玻璃管，管內(nèi)有水銀封住一部分理想氣體，上管足夠長，粗細(xì)管截面積S1=2S2，粗細(xì)管內(nèi)的水銀長度分別為h1=h2=2cm，封閉氣體長度L=16cm，氣體初始溫度為47℃。（大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg），現(xiàn)緩慢升高封閉氣體溫度，求當(dāng)所有水銀全部剛壓入細(xì)管內(nèi)時(shí)：

(1)封閉氣體的壓強(qiáng)；

(2)封閉氣體的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線系住；已知平行導(dǎo)軌MN、PQ間距為L1，導(dǎo)體棒ab、cd間距為L2，導(dǎo)軌電阻可忽略，每根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌之間的電阻為R。開始時(shí)勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。則以下說法正確的是（　　）

A.在時(shí)刻回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

B.在0~時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒中的電流為

C.在時(shí)刻絕緣絲線所受拉力為

D.在0~時(shí)間內(nèi)回路中電流方向是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門，氣墊導(dǎo)軌左端裝一個(gè)彈射裝置，滑塊可被彈射裝置向右彈出，質(zhì)量為m1的滑塊甲和質(zhì)量為m2的滑塊乙上裝有寬度相同的擋光片。開始時(shí)，滑塊甲靠在已被鎖定的彈射裝置處，滑塊乙靜置于兩個(gè)光電門之間，滑塊甲彈出后通過光電門1再與滑塊乙發(fā)生碰撞，碰撞后要使兩個(gè)滑塊能夠通過光電門2。

(1)如圖乙所示是用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度的情況，由此可知遮光條寬度d=_____cm。

(2)下列選項(xiàng)中不屬于本實(shí)驗(yàn)要求的是______（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)字母）

A．氣墊導(dǎo)軌應(yīng)調(diào)節(jié)水平

B．滑塊甲的質(zhì)量一定要等于滑塊乙的質(zhì)量

C．滑塊甲的質(zhì)量應(yīng)大于滑塊乙的質(zhì)量

(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)記錄下滑塊甲通過光電門1的時(shí)間為t1，滑塊乙通過光電門2的時(shí)間為t2，滑塊甲通過光電門2的時(shí)間為t3。如果等式___________（用對應(yīng)物理量的符號表示）成立，則可說明碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

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