【題目】如圖所示，PQ、MN兩軌道間距L=1 m，其中Pe、Mf段是光滑軌道且ce、df段水平，而eQ、fN段為水平粗糙軌道，同時(shí)在efhg區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，定值電阻R1=2 Ω�，F(xiàn)有質(zhì)量m=1 kg、電阻R2=2 Ω的兩根相同導(dǎo)體棒ab和cd，導(dǎo)體棒cd靜止在水平軌道上，導(dǎo)體棒ab在距cd高H=0.45 m處由靜止釋放，ab棒在光滑軌道上下滑至cd 棒處與其發(fā)生彈性碰撞，兩者速度交換后導(dǎo)體棒cd進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離x=1.5m后恰好停在磁場(chǎng)右邊界gh處，其中導(dǎo)體棒cd與水平粗糙軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10 m/s2，不計(jì)軌道電阻，求：

（1）導(dǎo)體棒cd進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后直至停止，定值電阻R1產(chǎn)生的熱量Q1

（2）導(dǎo)體棒cd進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域到停止的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t

【答案】（1）0.5J；（2）2.5s

【解析】

（1）導(dǎo)體棒ab由靜止釋放至與cd碰撞前，由動(dòng)能定理得

兩導(dǎo)體棒發(fā)生彈性碰撞后，ab棒靜止，cd棒以v=3 m/s的速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體棒cd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得

回路產(chǎn)生的總焦耳熱為

代入數(shù)據(jù)解得

因?yàn)槎ㄖ惦娮?/span>R1與ab棒并聯(lián)后再與cd棒串聯(lián)且三者電阻均為2 Ω，三者電流之比為，所以熱量之比為，故定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為

（2）電流的大小為

導(dǎo)體棒cd通過的電荷量為

對(duì)導(dǎo)體棒cd由動(dòng)量定理得

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“憤怒的小鳥”是按物理規(guī)律設(shè)置的一款游戲。如圖所示，用彈槍將一只質(zhì)量的鳥從水平地面發(fā)射，彈槍釋放的彈性勢(shì)能為，該鳥運(yùn)動(dòng)到離地的最高點(diǎn)時(shí)發(fā)生爆炸，變?yōu)槿毁|(zhì)量為的小鳥，分別擊中水平地面上的三只小豬。爆炸之后瞬間三只小鳥速度均沿同一水平方向，且中間的一只小鳥的速度和爆炸前沒有區(qū)別，落地的時(shí)候離發(fā)射處最近的和最遠(yuǎn)的小鳥相距為，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)爆炸前鳥的速度多大？

(2)中間小鳥落地時(shí)的速度的大小方向；

(3)爆炸使小鳥們的動(dòng)能增加了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上�，F(xiàn)用手控制住A球，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A球的質(zhì)量為4m，B、C球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A球后，A球沿斜面下滑至速度最大時(shí)C球恰好離開地面，不計(jì)空氣阻力，在這一過程中A球始終在斜面上。 下列說法正確的是（　　）

A.C球剛離開地面時(shí)，B球的加速度最大B.釋放A球的瞬間，B球的加速度為0.4g

C.A球達(dá)到的最大速度為D.B球達(dá)到的最大速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)圓心都在O點(diǎn)的同心圓半徑分別為r和r，兩圓之間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子經(jīng)加速電場(chǎng)從靜止加速后恰好從外圓邊界的P點(diǎn)沿外圓切線射入磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過內(nèi)圓的Q點(diǎn)，P、O連線垂直于Q、O連線。不計(jì)粒子的重力。求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率和時(shí)間；

(2)使該粒子在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，加速電壓的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)想將一量程為1mA的靈敏電流計(jì)G改裝為多用電表，他的部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）他用如圖甲所示的電路測(cè)量靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻

①請(qǐng)?jiān)谝覉D中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整____________；

②閉合開關(guān)S1后，將單刀雙置開關(guān)S2置于位置1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的阻值，使電流表G0有適當(dāng)示數(shù)I0：然后保持R1的阻值不變，將開關(guān)S2置于位置2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表G0示數(shù)仍為I0。若此時(shí)電阻箱阻值R2=200Ω，則靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻Rg=___________Ω。

（2）他將該靈敏電流計(jì)G按圖丙所示電路改裝成量程為3mA、30mA及倍率為“×1”、“×10”的多用電表。若選擇電流30mA量程時(shí)，應(yīng)將選擇開關(guān)S置于___________(選填“a”或“b”或“c”或“d")，根據(jù)題給條件可得電阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。

（3）已知電路中兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)均為3V，將選擇開關(guān)置于a測(cè)量某電阻的阻值，若通過靈敏電流計(jì)G的電流為0.40mA，則所測(cè)電阻阻值為___________Ω。

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