如圖，無(wú)限長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道M、N，相距L，且水平放置；金屬棒b和c之間通過(guò)絕緣輕彈簧相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)，并鎖定，壓縮量為;整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直.兩棒開(kāi)始靜止，某一時(shí)刻，解除彈簧的鎖定，兩棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知兩金屬棒的質(zhì)量mb=2mc=m,電阻Rb=RC=R，軌道的電阻不計(jì)．

(1)求當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)體棒某一橫截面的電量.

(2)已知彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，b棒速度大小為v,求此時(shí)c棒的加速度。


解析:(1)設(shè)當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中某一時(shí)刻電流為i,在極短時(shí)間內(nèi)：

 所以在當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中:

(2) 對(duì)兩棒構(gòu)成的系統(tǒng):根據(jù)動(dòng)量守恒:    (1)

       彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)：           （2）

                                            (3)

                                           (4)

     對(duì)C:                                (5)

聯(lián)立解得:


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


航天員在某星球表面用半徑R=25 cm的1/4圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，其部分實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)整使出口末端B的切線水平后，讓小球從圓弧頂端的A點(diǎn)由靜止釋放。圖乙是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，照片中的每個(gè)正方形小格的邊長(zhǎng)代表的實(shí)際長(zhǎng)度為4.85cm。己知閃光頻率是10Hz。則根據(jù)上述的信息可知：

①小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小=_____________m/s，小球在D點(diǎn)時(shí)的豎直速度大小=____________m/s，該星球表面的重力加速度g=___________m/s2；（保留三位有效數(shù)字）。

②小球在圓弧槽軌道上是否受到了摩擦力：_____________（填“受到”、“未受到”或“無(wú)法確定”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，空間中有沿-z方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，沿+y方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，沿-y方向的重力場(chǎng)。有一帶電粒子以初速度v沿+x方向射入，則粒子可能做

  A．勻速直線運(yùn)動(dòng)    B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

  C．勻變速直線運(yùn)動(dòng)  D．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在y軸左側(cè)放置一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)構(gòu)成的發(fā)射裝置，C、D兩板的中心線處于y=8cm的直線上；右側(cè)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=T、方向垂直xoy平面向里，在x軸上方11cm處放置一個(gè)與x軸平行的光屏。已知A、B兩板間電壓UAB＝100V, C、D兩板間電壓 UCD=300V, 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)L=4cm，兩板間距離d=6cm, 磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)為（6，0）、半徑R＝3cm。現(xiàn)有帶正電的某種粒子從A極板附近由靜止開(kāi)始經(jīng)電場(chǎng)加速，穿過(guò)B板沿C、D兩板間中心線y = 8cm進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，由y軸上某點(diǎn)射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在屏上。帶電粒子比荷=106c/kg，不計(jì)帶電粒子的重力。求：

(1)該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度大小和方向；

(2)該粒子打在屏上的位置坐標(biāo)；

(3)若將發(fā)射裝置整體向下移動(dòng)，試判斷粒子能否垂直打到屏上？若不能，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理

由。若能，請(qǐng)計(jì)算該粒子垂直打在屏上的位置坐標(biāo)和發(fā)射裝置移動(dòng)的距離。

 


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，若取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，通過(guò)其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ分布規(guī)律可用圖中曲線表示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離。下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.該球殼帶負(fù)電 B. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.若r2- r1= r1- r0，則φA-φB=φ0- φA D.將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


我國(guó)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能。北斗系統(tǒng)中有兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置如圖所示。若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。以下判斷中正確的是

A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．這兩顆衛(wèi)星的線速度大小相等

C．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2

D．衛(wèi)星1與衛(wèi)星2質(zhì)量一定相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


小明同學(xué)為了測(cè)定某太陽(yáng)能硅光電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，在一定光照條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①請(qǐng)根據(jù)圖甲完成圖乙中實(shí)物的連線。

②將測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)記錄在下表中，其中第4組數(shù)據(jù)的電壓如圖丙所示，則此時(shí)電壓為_(kāi)______V。

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

1.77

1.75

1.70

1.54

1.27

1.00

0.50

I/μA

12

30

48

60

68

76

80

86
 
 


③將這些數(shù)據(jù)在圖丁中描點(diǎn)，第4組數(shù)據(jù)還未描出。

a．請(qǐng)?jiān)趫D丁中描出第4組數(shù)據(jù)的點(diǎn)，作出該硅光電池組的U－I圖線；

b．由此U－I圖線可知，該硅光電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝1.80V，電池組的內(nèi)阻隨其輸出電流的變化而改變，在電流為80μA時(shí)，該電池組的內(nèi)阻r＝________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，半徑足夠大的兩半圓形區(qū)域I和II中存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩半圓形的圓心分別為O、O′，兩條直徑之間有一寬度為d的矩形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)加上電壓后形成一勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0從M點(diǎn)沿與直徑成30o角的方向射入?yún)^(qū)域I，而后從N點(diǎn)沿與直徑垂直的方向進(jìn)入電場(chǎng)，N點(diǎn)與M點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)0，粒子第一次離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度為2v0，隨后將兩直徑間的電壓調(diào)為原的2倍，粒子又兩進(jìn)兩出電場(chǎng)，最終從P點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域II。已知P點(diǎn)與圓心為O′的直徑間的距離為L(zhǎng)，與最后一次進(jìn)入?yún)^(qū)域II時(shí)的位置相距L，求：

（1）區(qū)域I內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小與方向；

（2）矩形區(qū)域內(nèi)原的電壓和粒子第一次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）求區(qū)域II內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子垂直射入自左向右逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，由于周?chē)鷼怏w的阻礙作用使帶電粒子速率減小，但粒子質(zhì)量和電量不變，其運(yùn)動(dòng)軌跡恰為一段圓弧，則從下圖所示中可以判斷（ ）

A．粒子從A點(diǎn)射入，粒子帶正電

B．粒子從A點(diǎn)射入，粒子帶負(fù)電

C．粒子從B點(diǎn)射入，粒子帶正電

D．粒子從B點(diǎn)射入，粒子帶負(fù)電

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案