(20分)如圖所示,兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角,導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域的寬度為d="0." 5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω,它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)從圖中的M、N處同時將a、b由靜止釋放,運(yùn)動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域,且當(dāng)a剛出磁場時b正好進(jìn)入磁場。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,a、b電流間的相互作用不計),求:

(1)在b穿越磁場的過程中a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量之比;
(2)在a、b兩導(dǎo)體棒穿過磁場區(qū)域的整個過程中,裝置上產(chǎn)生的熱量;
(3)M、N兩點之間的距離。
(1) (2)1.2J (3)

試題分析:(1)由題意知,當(dāng)b在磁場中運(yùn)動的過程中,a與電阻R并聯(lián),然后與b串聯(lián),故a、b中電流,再根據(jù)Q=I2Rt,可求產(chǎn)生的熱量之比
(2)設(shè)整個過程中裝置上產(chǎn)生的熱量為Q,由,可解得Q=1.2J
(3)設(shè)a進(jìn)入磁場的速度大小為v1,此時電路中的總電阻R總1=7.5Ω
b進(jìn)入磁場的速度大小為v2,此時電路中的總電阻R總2=5Ω
,可得
又由,解得,
M、N兩點之間的距離
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點,F(xiàn)將A無初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個整體,并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2m,A與B的質(zhì)量相等,A與B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2,求:

(1)碰撞前瞬間A的速率v。
(2)碰撞后瞬間A與B整體的速度。
(3)A與B整體在桌面上滑動的距離L。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為m1=0.01Kg的子彈A,垂直紙筒的旋轉(zhuǎn)軸穿過高速旋轉(zhuǎn)的紙筒B且只在B上留下一個彈孔,子彈穿過B后打入質(zhì)量為m2=0.99Kg的木塊C中,并在C里面(A、C可視為質(zhì)點)。木塊C放在長木板D的左端,D的質(zhì)量m3=3kg,長度為L1=0.375m。長木板剛在光滑的水平桌面上,水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E,D的右端到E距離L2=0.125m,D碰到即被粘牢,C則離開D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm,紙筒勻速旋轉(zhuǎn)的角速度,C與D之間的動摩擦因素,木板D的上表面距離地面高H=5m,子彈穿過紙筒的過程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計,取g=10m/s2。求:
(1)若發(fā)生子彈的槍有兩個檔位,可以發(fā)射兩種初速度不同的子彈,為了讓子彈穿過紙筒的時間盡可能短,子彈兩個檔位的速度大小分別是多少?
(2)在(1)問中,討論子彈打入C后,整體能否與D達(dá)到共同速度,并求出AC整體能與D達(dá)到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

子彈的速度為v,打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱。若木塊對子彈的阻力為恒力,那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的三分之一時,子彈的速度是(  )
A.vB.v C.v D.v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)在光滑水平面上,原來靜止的物體在水平力F的作用下,經(jīng)過時間t、通過位移L后,動量為p、動能為Ek ,則:
(1)若由靜止出發(fā),仍在水平力F的作用下,求經(jīng)過時間2t后物體的動能;
(2)若由靜止出發(fā),仍在水平力F的作用下,求通過位移2L后物體的動量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標(biāo)出)。物塊的質(zhì)量為m,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點緩慢拉至A點,拉力做的功為W。撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動,經(jīng)O點到達(dá)B點時速度減小為零,,重力加速度為g。則以下判斷正確的是
A.物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于
B.物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于
C.物塊動能最大時,彈簧的彈性勢能為零
D.經(jīng)O點時,物塊的動能小于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道,MN水平且足夠長,LM下端與MN相切.質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平上,質(zhì)量為2m帶正電小球A從LM上距水平高為h處由靜止釋放,在A球進(jìn)入水平軌道之前,由于A、B兩球相距較遠(yuǎn),相互作用力可認(rèn)為零,A球進(jìn)入水平軌道后,A、B兩球間相互作用視為靜電作用.帶電小球均可視為質(zhì)點.已知A、B兩球始終沒有接觸.重力加速度為g.求:

(1)A球剛進(jìn)入水平軌道的速度大。
(2)A、B兩球相距最近時,A、B兩球系統(tǒng)的電勢能
(3)A、B兩球最終的速度、大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)
如圖1所示,木板A靜止在光滑水平面上,一小滑塊B(可視為質(zhì)點)以某一水平初速度從木板的左端沖上木板。

(1)若木板A的質(zhì)量為M,滑塊B的質(zhì)量為m,初速度為v0,且滑塊B沒有從木板A的右端滑出,求木板A最終的速度v。
(2)若滑塊B以v1=3.0m/s的初速度沖上木板A,木板A最終速度的大小為v=1.5m/s;若滑塊B以初速度v2=7.5m/s沖上木板A,木板A最終速度的大小也為v=1.5m/s。已知滑塊B與木板A間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2。求木板A的長度L。
(3)若改變滑塊B沖上木板A的初速度v0,木板A最終速度v的大小將隨之變化。請你在圖2中定性畫出v-v0圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間有一水平方向的勻強(qiáng)電場,一帶電微粒以一定初速度從A點沿直線運(yùn)動到B點,微粒除受到電場力和重力外,不再受其它力,則此過程微粒(     )
A.電勢能增加B.電勢能減小
C.動能增加D.動能不變

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