【題目】如圖所示，有兩光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的間距l=1m，左側(cè)接C=0.1F的電容，右側(cè)接的電阻，中間MA、ND段光滑絕緣，ABCD區(qū)域、EFGH區(qū)域、MN左側(cè)均存在垂直于平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，EFGH區(qū)域、ABCD區(qū)域的寬度分別為，，FG的右側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量均為m=0.1kg金屬桿a、b，金屬桿a以速度的速度進(jìn)入EFGH區(qū)域磁場(chǎng)，金屬桿b靜止在ABCD區(qū)域外側(cè)，金屬桿a、b的電阻分別為、，金屬桿a、b之間的碰撞均為彈性碰撞，求：

（1）金屬桿a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力大小；

（2）全過程金屬桿a上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）電容器最終的帶電量。

【答案】（1）；（2）1.87J；（3）0.1C

【解析】

（1）電源電動(dòng)勢(shì)

電阻R與r2并聯(lián)，總電阻

（2）金屬桿a通過EFGH區(qū)域：

金屬桿a通過與彈簧碰撞以v=8m/s反彈，經(jīng)過EFGH區(qū)域速度再減掉2m/s，變成

金屬桿a、b發(fā)生彈性碰撞，滿足：

動(dòng)量守恒

能量守恒

求得金屬桿b的速度為

金屬桿b通過ABCD區(qū)域，電路發(fā)生改變：

金屬桿a切割產(chǎn)生的總焦耳熱

金屬桿a分配到1.6J

金屬桿b切割產(chǎn)生的總焦耳熱

金屬桿a分配到

總共產(chǎn)生了1.87J的熱

（3）金屬桿b進(jìn)入左側(cè)電容區(qū)域，最終金屬桿b兩端電壓和電容器兩端電壓相等時(shí)，勻速。此時(shí)速度設(shè)為v．電容器上的電量和流過的電量金屬桿b相等，設(shè)為q

且

求得：q=0.1C

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】輕繩一端固定在天花板上，另一端系一個(gè)小球，開始時(shí)繩豎直，小球與一個(gè)傾角為θ的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示。現(xiàn)在用水平力F向左非常緩慢的推動(dòng)三角形物塊，直至輕繩與斜面平行，不計(jì)一切摩擦。在該過程中，下列說法中正確的是（　　）

A.繩中拉力先變小后增大

B.斜面對(duì)小球的彈力不做功

C.地面對(duì)三角形物塊的支持力先增大后減小

D.水平推力F做的功等于小球機(jī)械能的增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小清同學(xué)可以用手機(jī)的傳感器記錄他運(yùn)動(dòng)到某位置的高度和速度等信息。他到游樂場(chǎng)玩了摩天輪、過山車、激流勇進(jìn)等項(xiàng)目，他用手機(jī)分別記錄了四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行過程中某兩個(gè)位置的信息，整理如下（h12 = h1 h2）。其中機(jī)械能可能守恒的選項(xiàng)是（　�。�

A.v1 = 1 m/s，v2 = 1 m/s，h12 = 24 m

B.v1 = 16 m/s，v2 = 8 m/s，h12 = 9.6 m

C.v1 = 3 m/s，v2 = 9 m/s，h12 = 3.6 m

D.v1 = 2 m/s，v2 = 3 m/s，h12 = 0.5 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用兩根長(zhǎng)度均為l的絕緣輕繩將正電的小球懸掛在水平的天花板下，小球的質(zhì)量為m，輕繩與天花板的夾角均為=30°，小球正下方距離也為l的A處有一絕緣支架上同樣有一個(gè)帶電小球，此時(shí)輕繩的張力均為0，現(xiàn)在將支架水平向右移動(dòng)到B處，B處位置為與豎直方向的夾角為處，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　�。�

A.A處的帶電小球帶負(fù)電

B.A處與B處庫(kù)侖力大小之比為

C.支架處于B處，左邊繩子張力為

D.支架處于B處，右邊繩子張力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一特殊的電子元件，如果將其作用等效成一個(gè)電阻，則其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即等效電阻R=kU，式中k為恒量�？蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m的金屬棒水平放置，金屬棒與框架接觸良好無摩擦，離地高為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面相垂直，將金屬棒由靜止釋放，金屬棒沿框架向下運(yùn)動(dòng)。不計(jì)金屬棒及框架電阻，問：

⑴金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，流過金屬棒的電流多大？方向如何？

⑵金屬棒經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？金屬棒下落過程中整個(gè)電路消耗的電能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　　）

A.在由開普勒笫三定律得出的表達(dá)式中，k是一個(gè)與中心天體有關(guān)的常量

B.伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測(cè)得了引力常量

C.根據(jù)表達(dá)式可知，當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨近于無窮大

D.兩物體間的萬有引力總是大小相等．方向相反，是一對(duì)平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（　�。�

A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等

B.兩球應(yīng)同時(shí)落地

C.只做一次實(shí)驗(yàn)就可以得出結(jié)論

D.實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組測(cè)量一金屬絲的電阻率，除多用電表、刻度尺、螺旋測(cè)微器、開關(guān)、導(dǎo)線外，還能提供的其它器材規(guī)格如下：

電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻r1約為0.125Ω）

電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻r2約為0.025Ω）

電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為20Ω）

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為1750Ω）

電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3V）

（1）在實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖所示，則該金屬絲直徑的測(cè)量值d=________mm。

（2）使用多用電表歐姆擋粗測(cè)金屬絲的電阻，倍率選擇“×1”擋，指針位置如圖所示，則該金屬絲的電阻為_______Ω。

（3）若采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻，為保證電表安全及測(cè)量準(zhǔn)確、方便，那么電流表應(yīng)選擇_______（選填A1或A2）；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_______（選填R1或R2）。

（4）采用伏安法測(cè)電阻時(shí)，測(cè)得了多組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出如圖所示的U-I圖像。由此可得金屬絲的電阻R=_______Ω。（保留兩位有效數(shù)字）

（5）若通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量獲得了數(shù)據(jù)：金屬絲的電阻R，金屬絲的長(zhǎng)度l，以及金屬絲的直徑d。那么本次實(shí)驗(yàn)得到金屬絲電阻率ρ=_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國(guó)在2016年2月11日宣布“探測(cè)到引力波的存在”。天文學(xué)家通過觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍，假設(shè)這兩個(gè)黑洞，繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響，則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）

A. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36：29

B. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小始終相等

C. 隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，它們運(yùn)行的周期也在減小

D. 甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等

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