【題目】如圖所示，兩根光滑的金屬平行導軌和放在水平面上，左端向上彎曲，導軌間距為，電阻不計．水平段導軌所處空間有兩個有界勻強磁場，相距一段距離不重疊，磁場Ⅰ左邊界在水平段導軌的最左端，磁感強度大小為，多方向豎直向上；磁場Ⅱ的磁感應強度大小為，方向豎直向下．質(zhì)量均為、電阻均為的金屬棒和垂直導軌放置在其上．現(xiàn)將金屬棒從彎曲導軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導軌運動．設(shè)兩金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好．將金屬棒仍從高度處由靜止釋放，使其進入磁場Ⅰ．設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大．

(1)若金屬棒置于磁場Ⅰ中某位置，且與該區(qū)域左端有足夠距離，求：

a.兩金屬棒的運動達到穩(wěn)定后，金屬棒的速度為多少?

b.過程中某時刻金屬棒的速度變?yōu)槠鋭傔M入磁場區(qū)域時的，求金屬棒在過程中所受到的安培力的沖量；

(2)若金屬棒置于磁場Ⅱ的右邊界處，求：

a.金屬棒進入磁場Ⅰ后，兩棒最終能否均做勻速運動?若能，求出穩(wěn)定時兩棒的速度分別為多少；若不能，請闡明理由；

b.求上述過程中金屬棒中可能產(chǎn)生的焦耳熱的最大值．

【答案】(1)a. b. (2) a. ， b.

【解析】

(1)a.依據(jù)動能定理，

依據(jù)動量守恒定律，，

可得的速度：．

b.依據(jù)動量守恒定律：，

故．

依據(jù)牛三定律，有．

(2) a.可以當時，兩棒勻速，即．

故，

依據(jù)動量守恒定律：

解得： ，．

b.依據(jù)能量守恒可得：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在與水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由靜止開始運動。已知力F的大小為5N，物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ為0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

(1)物體由靜止開始運動后的加速度大小；

(2)8s末物體的瞬時速度大小和8s時間內(nèi)物體通過的位移大小；

(3)若8s末撤掉拉力F，則物體還能前進多遠？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖所示電路，測繪標有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖像.

(1)除了導線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:

電流表A1(量程為100mA,內(nèi)阻約為2Ω)；

電流表A2(量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.3Ω)；

電壓表V1(量程為5V,內(nèi)阻約為5kΩ)；

電壓表V2(量程為15V,內(nèi)阻約為15kΩ)；

滑動變阻器R(阻值范圍為0～10Ω)；

電源E(電動勢為4V,內(nèi)阻約為0.04Ω)。

為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中電流表應選用__________，電壓表應選用__________，(填器材符號)

(2)在圖中用筆畫線代替導線,把實驗儀器連接成完整的實驗電路____________.

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算并描繪出的R-U圖像如圖所示；由圖像可知,此小燈泡在不工作時,燈絲電阻為_______Ω；當所加電壓為3V時,燈絲電阻為_______Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年2月15日中午12時30分左右，俄羅斯車里雅賓斯克州發(fā)生天體墜落事件。根據(jù)俄緊急情況部的說法，墜落的是一顆隕石。這顆隕石重量接近1萬噸，進入地球大氣層的速度約為4萬英里每小時，隨后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒，并在距離地面上空12至15英里處發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中，其質(zhì)量不變，則（ ）

A. 該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動能的增加量

B. 該碎片在空中下落過程中重力做的功小于動能的增加量

C. 該碎片在陷入地下的過程中重力做的功等于動能的改變量

D. 該碎片在整個過程中克服阻力做的功等于機械能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點為球心，A、B為兩個完全相同的小物塊（可視為質(zhì)點），小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對球面的壓力大小為N1;小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為θ，則 （ ）

A. F1∶F2=cosθ∶1 B. F1∶F2=sinθ∶1

C. N1∶N2=cos2θ∶1 D. N1∶N2=sin2θ∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，BC是半徑為R的圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E，P為一質(zhì)量為m，帶正電q的小滑塊體積很小可視為質(zhì)點，重力加速度為g．

（1）若小滑塊P能在圓弧軌道上某處靜止，求其靜止時所受軌道的支持力的大�。�

（2）若將小滑塊P從C點由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點時速度減為零，已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為求：

滑塊通過圓弧軌道末端B點時的速度大小以及所受軌道的支持力大小

水平軌道上A、B兩點之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如右圖所示，在傾角a=37°的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個m=2kg的光滑圓球，處于平衡狀態(tài)．

（1）試畫出球體的受力圖；

（2）求出球體對檔板和斜面的壓力．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中水平放置平行板電容器，兩極板間有一個帶電油滴，電容器兩板間距為d，當平行板電容器的電壓為U0時，油滴保持靜止狀態(tài)，如圖所示．當給電容器突然充電使其電壓增加ΔU1時，油滴開始向上運動；經(jīng)時間Δt后，電容器突然放電使其電壓減少ΔU2，又經(jīng)過時間Δt，油滴恰好回到原來位置．假設(shè)油滴在運動過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很短暫，這段時間內(nèi)油滴的位移可忽略不計．重力加速度為g.求：

(1)帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量之比；

(2)第一個Δt與第二個Δt時間內(nèi)油滴運動的加速度大小之比；

(3)ΔU1與ΔU2之比.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的絕緣斜面上固定半徑為R的光滑圓形軌道，BD為水平直徑，A、C兩點分別為軌道的最高點、最低點，圓心O處固定有電荷量為Q的正點電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶負電小球(視為點電荷)恰好能在軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動。已知靜電力常量為k，斜面的傾角為θ，重力加速度大小為g，下列說法正確的是

A. 小球在軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動的過程中機械能守恒

B. 小球通過A點時的速度大小為

C. 小球通過C點時的速度大小為

D. 小球通過B、C兩點時對軌道的壓力大小之比為1︰3

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