【題目】平行導(dǎo)軌PQ、MN(電阻均不計)間距為L,直線部分在水平面內(nèi),光滑圓弧部分在豎直平面內(nèi),光滑圓弧部分與直線部分平滑連接,直線部分足夠長且處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒ab、cd的質(zhì)量分別為M、m,且M>m,電阻分別為R、r。重力加速度為g。將cd棒垂直跨放在水平軌道上,ab棒從離水平軌道高為H處由靜止釋放。

(1)若導(dǎo)體棒cd固定,ab棒與平行導(dǎo)軌水平部分的動摩擦因數(shù)為μ,從ab棒由靜止釋放到在水平軌道上減速為零的過程中,通過ab棒的電荷量為q,該過程中ab棒未與cd棒相碰。求ab棒剛進(jìn)人磁場時,cd棒電功率和從剛釋放如ab棒到ab棒停止運動的過程整個回路產(chǎn)生的焦耳熱;

(2)若導(dǎo)體棒cd不固定且水平導(dǎo)軌光滑,運動中兩棒沒有相碰。求導(dǎo)體棒cd第一次出磁場后滑上弧形軌道的最大高度h。

【答案】(1) ; (2)

【解析】

(1)ab棒下滑的過程中機(jī)械能守恒,列式求解ab棒剛進(jìn)入磁場時速度,結(jié)合E=BLv、全電路的歐姆定律和電功率公式求解;由電量的求解公式結(jié)合能量守恒定律求解熱量; (2)ab棒進(jìn)入磁場后,兩棒所受的合力為零,系統(tǒng)動量守恒,結(jié)合能量關(guān)系求解導(dǎo)體棒cd第一次出磁場后滑上弧形軌道的最大高度h.

(1)設(shè)ab棒剛進(jìn)入磁場時速度為v0,有:E=BLv0;

ab棒下滑的過程中機(jī)械能守恒:MgH=Mv02

cd棒的電功率P1=I12r

解得

設(shè)ab棒在水平軌道上減速的時間為t,路程為s,這段時間內(nèi)平均電流為,則q=t,而

解得

設(shè)整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,由能量守恒定律:MgH=μMgs+Q

解得

(2)ab棒進(jìn)入磁場后,兩棒所受的合力為零,系統(tǒng)動量守恒,兩棒速度相等時,cd棒速度最大,有:Mv0=(m+M)v1;

cd棒出磁場后滑上弧形軌道的過程中機(jī)械能守恒,有

解得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】x軸上有兩點電荷Q1Q2Q1Q2之間各點對應(yīng)的電勢高低如圖中的曲線所示,規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢為零,下列推理與圖象信息不符合的是(   )

A. Q1一定大于Q2

B. Q1Q2一定是同種電荷,但不一定是正電荷

C. 電勢最低處P點的電場強(qiáng)度為0

D. Q1Q2之間各點的電場方向都指向P

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【題目】關(guān)于原子、原子核結(jié)構(gòu)和波粒二象性,下列說法正確的是

A. 根據(jù)玻爾理論可知,一群氫原子從n=5能級向低能級躍遷最多可輻射10種頻率的光子

B. α、β、γ三種射線都是從原子核內(nèi)放射出來的,其中γ射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng),α射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)

C. 在核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,但能量不一定守恒

D. 一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)是因為這束光的強(qiáng)度太弱

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【題目】如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里,一閉合導(dǎo)線框abcd從高處自由下落,運動一段時間后進(jìn)入磁場,下落過程線框始終保持豎直,對線框進(jìn)入磁場過程的分析正確的是(

A. 感應(yīng)電流沿順時針方向

B. a端電勢高于b

C. 可能勻加速進(jìn)入

D. 感應(yīng)電流的功率可能大于重力的功率

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【題目】對于萬有引力定律的表達(dá)式,下面說法正確的是(

A. 公式中G為引力常量,它的大小首先是由牛頓測出來的

B. 當(dāng)r趨于零時,萬有引力趨于無窮大

C. m1、m2受到的萬有引力大小總是相等的

D. 不能看作質(zhì)點的兩物體之間不存在相互作用的引力

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【題目】一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,如圖所示,則下列說法錯誤的是(

A. 小球過最高點時,桿所受到的彈力可以等于零

B. 小球過最高點的最小速度是零

C. 小球過最高點時,桿對球的作用力一定隨速度增大而增大

D. 小球過最高點時,桿對球的作用力一定隨速度增大而減小

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【題目】如圖所示,物塊P、Q緊挨著并排放置在粗糙水平面上,P的左邊用一跟輕彈簧與豎直墻相連,物塊P、Q處于靜止?fàn)顟B(tài);若直接撤去物塊QP將向右滑動,F(xiàn)用一個從零開始逐漸增大的水平拉力F向右拉Q,直至拉動Q;那么在Q被拉動之前的過程中,彈簧對P的彈力T的大小、地面對P的摩擦力的大小、PQ的彈力N的大小、地面對Q的摩擦力的大小的變化情況

A. T始終增大, 始終減小

B. T保持不變, 保持不變

C. N保持不變, 增大

D. N先不變后增大, 先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用下列器材測量兩節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻:直流電壓表V1、V2,量程均為3V,內(nèi)阻均約為3kΩ;定值電阻R0的阻值為;滑動變阻器R的最大阻值為20Ω;開關(guān)、導(dǎo)線若干。

他設(shè)計的電路圖如圖甲所示,實驗中多次移動滑動變阻器的滑片得到電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2如表所示:

1)請用測得的數(shù)據(jù)在圖乙中給出U2U1圖線______。

2)由圖線可知被測電池組的電動勢E_____V,內(nèi)阻r_____Ω。(均保留兩位有效數(shù)字)

3)實驗中由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大,存在系統(tǒng)誤差,則電動勢的測量值_____(填大于”“等于小于)真實值。

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【題目】在圓軌道上做勻速圓周運動的國際空間站里,一宇航員手拿一只小球相對于太空艙靜止“站立”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”上,如圖所示.下列說法正確的是(  )

A.宇航員相對于地球的速度介于7.9 km/s與11.2 km/s之間

B.若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球,小球?qū)⒙涞健暗孛妗鄙?/span>

C.宇航員將不受地球的引力作用

D.宇航員對“地面”的壓力等于零

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