【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B=1T、方向垂直向上的勻強磁場中,有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導軌,在導軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m=2kg的勻質(zhì)金屬桿A1和A2,開始時兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直.設(shè)兩導軌面相距為H=1.25m,導軌寬為L=1m,導軌足夠長且電阻不計,金屬桿電阻為R=1Ω.現(xiàn)有一質(zhì)量為m/2的不帶電小球以水平向右的速度v=10m/s撞擊桿A1的中點,撞擊后小球反彈落到下層面上的C點.C點與桿A2初始位置相距為S=1m.求:

【答案】1 (2) Q=18J

【解析】(1)設(shè)撞擊后小球反彈的速度為v0,金屬桿A1的速度為v1,

根據(jù)動量守恒定律:

根據(jù)平拋運動:S=v0t,

可得:v1=6m/s

回路內(nèi)感應(yīng)電動勢的最大值為Em=BLv1 所以回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值為

(2)因為在安培力的作用下,金屬桿A1做減速運動,金屬桿A2做加速運動,當兩桿速度大小相等時,回路內(nèi)感應(yīng)電流為0,其中v12是兩桿速度大小相等時的速度,

根據(jù)動量守恒定律,

根據(jù)能量守恒定律,

可得:Q=18J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為m=0.2 kg、帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止狀態(tài),小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0時刻開始,空間上加一個如圖乙所示的電場.(取水平向右的方向為正方向,g取10 m/s2)求:

 

(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大;

(2)4秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2009年5月,航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后,在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點,如圖,則下列關(guān)于航天飛機的運動,下列說法中正確的有(  )

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度

C. 在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖甲所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡重復上述操作10次,得到10個落點痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,重復這種操作10次圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點,B球落點痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面內(nèi),米尺的零點與O點對齊

1碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm

2在以下選項中,本次實驗必須進行的測量是________

A水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離

B測量A球與B球碰撞后,A球落點位置到O點的距離

C測量A球與B球的質(zhì)量

D測量G點相對于水平槽面的高度

3某同學用一把有50個小等分刻度的游標卡尺測量小球的直徑,由于遮擋,只能看見游標尺的后半部分,如圖所示,小球的直徑D=________mm

4常用的測量儀器還有螺旋測微器,若某次測量示數(shù)如圖,則待測長度為________mm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示:MN、PQ是相距d=l m的足夠長平行光滑金屬導軌,導軌平面與水平面成某一夾角,導軌電阻不計;長也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,ab的質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=lΩ;MN、PQ的上端連接右側(cè)電路,電路中R2為一電阻箱;已知燈泡電阻RL=3Ω,定值電阻R1=7Ω,調(diào)節(jié)電阻箱使R2 =6Ω,重力加速度g=10 m/s2,F(xiàn)斷開開關(guān)S,在t=0時刻由靜止釋放ab,在t=0.5 s時刻閉合S,同時加上分布于整個導軌所在區(qū)域的勻強磁場,磁場方向垂直于導軌平面斜向上;圖乙所示為ab的速度隨時間變化圖像。

(1)求斜面傾角a及磁感應(yīng)強度B的大;

(2)ab由靜止下滑x=50 m(此前已達到最大速度)的過程中,求整個電路產(chǎn)生的電熱;

(3)若只改變電阻箱R2的值。當R2為何值時,ab勻速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙中兩個相距較近的星球可以看成雙星,它們只在相互間的萬有引力作用下,繞兩球心連線上的某一固定點做周期相同的勻速圓周運動。根據(jù)宇宙大爆炸理論,雙星間的距離在不斷緩慢增加,設(shè)雙星仍做勻速圓周運動,則下列說法正確的是( )

A. 雙星相互間的萬有引力不變

B. 雙星做圓周運動的角速度均增大

C. 雙星做圓周運動的動能均減小

D. 雙星做圓周運動的半徑均增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的四顆人造衛(wèi)星.其中a、c的軌道相交于P,b、d在同一個圓軌道上,b、c軌道在同一平面上.某時刻四顆衛(wèi)星的運行方向及位置如圖示.下列說法中正確的是(  )

A. a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度

B. b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度

C. a、c的線速度大小相等,且大于d的線速度

D. a、c存在在P點相撞危險

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩個物體在同一直線運動,a4 m/s2,a=-4 m/s2,那么對甲、乙兩物體判斷正確的是(  )

A. 甲的加速度大于乙的加速度 B. 甲做加速直線運動,乙做減速直線運動

C. 甲的速度比乙的速度變化快 D. 甲、乙在相等時間內(nèi)速度變化一定不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的金屬導軌M、N,平行地置于勻強磁場中,間距為d,磁場的磁感強度大小為B,方向與水平導軌平面夾角為α,金屬棒ab的質(zhì)量為m,放在導軌上且與導軌MN垂直。電源電動勢為E,定值電阻為R,其余部分電阻不計。閉合開關(guān)后,導體棒靜止。求:

(1)通過導體棒電流的大小;

(2)通電導體棒所受的安培力的大小和方向

(3)導體棒所受摩擦力和彈力大小。

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