（12分）在工業(yè)中有一種感應(yīng)控制裝置，利用它進(jìn)行如圖情景演示。兩根間距為L(zhǎng)=5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，彎曲部分都不在磁場(chǎng)中。有兩根金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，其中a棒質(zhì)量為M=2kg,電阻為R=2Ω；b棒被感應(yīng)控制裝置固定在水平導(dǎo)軌上，距離水平導(dǎo)軌左端s=2m，b棒質(zhì)量為m=1kg，電阻也為R=2Ω�，F(xiàn)在a棒從左端彎曲導(dǎo)軌高H處?kù)o止釋放，當(dāng)a棒即將與b棒相碰時(shí)（已知此時(shí)a棒的速度v=2m/s），感應(yīng)控制裝置立即放開(kāi)b棒，讓它可以在導(dǎo)軌上自由運(yùn)動(dòng)，,然后a與b發(fā)生彈性正碰。感應(yīng)控制裝置始終對(duì)a棒的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有任何影響，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。則求

(1)最終穩(wěn)定后a棒的速度大��；
(2)a與b碰撞后的瞬間，b棒的速度大小；
(3)a棒的釋放高度H。
(1)     (2)        (3)0.45m

試題分析：(1)a、b最終穩(wěn)定后共速

m/s
（2）a、b相碰后設(shè)速度分別是     
 

解得：     
所以碰后b的速度為
（3）a剛下滑至水平軌道時(shí)的速度為
有  
到到b碰前有  
其中
代入得
所以  H=0.45m
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距均為d的三條水平虛線L1、L2和L3，L1與L2、L2與L3之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.一個(gè)邊長(zhǎng)也是d的正方形導(dǎo)線框，從L1上方一定高度處由靜止開(kāi)始自由下落，當(dāng)ab邊剛越過(guò)L1進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊在越過(guò)L2運(yùn)動(dòng)到L3之前的某個(gè)時(shí)刻，線框又開(kāi)始以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，設(shè)線框的動(dòng)能變化量為ΔEk，重力對(duì)線框做功為W1，安培力對(duì)線框做功為W2，下列說(shuō)法中正確的有

A．在導(dǎo)線框下落過(guò)程中，由于重力做正功，所以v2>v1
B．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量為ΔEk＝W1＋W2
C．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量為ΔEk＝W1－W2
D．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，機(jī)械能減少了W1－ΔEk

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌（足夠長(zhǎng)），導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好．導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，時(shí)，將開(kāi)關(guān)S由1擲向2，分別用、、和表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小，則下圖所示的圖象中正確的是

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向（向上．向下．向左．向右）分別平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則線框移出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中：  
A．四種情況下流過(guò)ab邊的電流的方向都相同
B．四種情況下ab兩端的電勢(shì)差都相等
C．四種情況下流過(guò)線框的電量都相等
D．四種情況下磁場(chǎng)力對(duì)線框做的功率都相等

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過(guò)棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上．噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．ab、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．開(kāi)始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無(wú)初速釋放時(shí)，對(duì)ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．則
A．ab棒中的電流方向由b到a
B．cd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)
C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)．斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上．質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab，在沿著斜面與棒ab垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上升，上升高度為h.則在此過(guò)程中，以下錯(cuò)誤的是(　 　)
A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零
B．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零
D．恒力F所做的功等于棒ab重力勢(shì)能的增加量和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則
A．通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镻→R→M
B．a(chǎn)b兩點(diǎn)間的電壓為BLv
C．a(chǎn)端電勢(shì)比b端高
D．外力F做的功等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，a、b是同種材料(非超導(dǎo)材料)制成的等長(zhǎng)導(dǎo)體棒，靜止于水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌上，b的質(zhì)量是a的2倍，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里．若給a 4.5 J的初動(dòng)能使之向左運(yùn)動(dòng)，最后a、b速度相同且均為a初速度的，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則整個(gè)過(guò)程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(　　)
A．2 JB．1.5 J
C．3 JD．4.5 J

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO、NO的長(zhǎng)度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離L＝2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，

⑴t=0時(shí)，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；
⑵求0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q；
⑶求導(dǎo)體棒通過(guò)整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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