【題目】如圖所示,兩根光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在豎直平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間距為L,上端M、P間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場中。輕質(zhì)彈簧一端固定于N、Q所在的水平平面上，另一端與質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒連接在一起,導(dǎo)體棒緊靠在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿導(dǎo)軌向上的初速度v0,整個運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行

(1)求初始時刻通過電阻R的電流大小和方向

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)?/span>v,求此時導(dǎo)體棒的加速度大小

(3)彈簧彈性勢能的表達(dá)式為，式中x表示彈簧的形變量。求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動直到最終停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】(1) 方向?yàn)?/span>P→R→M (2) (3)

【解析】

(1)初始時刻

電流方向?yàn)?/span>

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第--次回到初始位置時，根據(jù)

由牛頓第二定律有

解得

(3當(dāng))導(dǎo)體棒停止時有

此時彈簧具有的彈性勢能

取導(dǎo)體棒停止時的位置重力勢能為零,對整個回路整個過程應(yīng)用能量守恒定律有

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為1kg的小球A以4m/s速度與質(zhì)量為2kg的靜止小球B正碰，關(guān)于碰后A、B的速度vA和vB，下列哪些是可能的（ ）

A.B.vA＝1m/s，vB＝2.5m/s

C.vA＝1m/s，vB＝3m/sD.vA＝﹣4m/s，vB＝4m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m。一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動，t＝3s時a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是（　　）

A.在t＝6s時刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處

B.在t＝5s時刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)

C.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動時，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動

D.在4s<t<6s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平行金屬板中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直,三個帶電粒子(不計(jì)重力)從平行板中央射人,沿直線從右側(cè)小孔中飛出,然后進(jìn)入另一豎直向下的勻強(qiáng)電場中,分別到達(dá)同一水平線上的a、b、c三點(diǎn)。則下列判斷正確的是（ ）

A.三個粒子在平行金屬板中運(yùn)動的速度大小相同

B.三個粒子的質(zhì)量相同

C.到達(dá)a點(diǎn)的粒子動能最小

D.到達(dá)c點(diǎn)的粒子飛行的時間最長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在上表面水平的小車上疊放著上下表面同樣水平的物塊A、B，已知A、B質(zhì)量相等，A、B間的動摩擦因數(shù)，物塊B與小車間的動摩擦因數(shù)。小車以加速度做勻加速直線運(yùn)動時，A、B間發(fā)生了相對滑動，B與小車相對靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取，小車的加速度大小可能是（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證動量守恒定律，兩塊小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平臺面上，將細(xì)線燒斷，木塊A、B被彈簧彈出，最后落在水平地面上落地點(diǎn)與平臺邊緣的水平距離分別為，。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明下列說法正確的是

A. 木塊A、B離開彈簧時的速度大小之比

B. 木塊A、B的質(zhì)量之比

C. 彈簧對木塊A、B做功之比

D. 木塊A、B離開彈簧時的動能之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B用一輕彈簧相連，豎直放在光滑的水平面上，木塊A上放有質(zhì)量為2m的木塊C，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將木塊C迅速移開，若重力加速度為g，則在木塊C移開的瞬間（　�。�

A.彈簧的形變量不改變B.彈簧的彈力大小為mg

C.木塊A的加速度大小為gD.木塊B對水平面的壓力為3mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車連續(xù)下陡坡時，長時間的剎車會導(dǎo)致制動力下降，為保障安全，通常會在路旁設(shè)置向上的緊急避險車道，一種緊急避險車道由引道和制動床等組成，盡頭是防撞設(shè)施，如圖1所示。質(zhì)量為20t的貨車，以18m/s的初速沖向傾角θ＝（sin＝0.2）的緊急避險車道上，汽車在引道和制動床上的摩擦阻力分別是車重的0.30倍、0.80倍。引道長L1＝30m，制動床長L2＝50m，取g＝10m/s2，求：

（1）貨車剛上引道時的加速度大��；

（2）貨車將停在何處？是否會自行滑下？

（3）考慮到貨車進(jìn)人緊急避險車道速度最大可達(dá)到30m/s，計(jì)算分析避險車道制動床長度的數(shù)據(jù)是否合理。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.2 kg、長L=1 m的長木板放在地面上，質(zhì)量m=0.8 kg的小滑塊在長木板左端，豎直嵌有四分之三光滑圓弧軌道的底座固定在地面上，圓弧軌道最低點(diǎn)P的切線水平且與長木板上表面相平，長木板右端與底座左端相距x=1m�，F(xiàn)用水平向右外力F=6 N作用在小滑塊上，小滑塊到達(dá)P點(diǎn)后撤去外力F，小滑塊沿著圓弧軌道運(yùn)動。長木板與底座相碰時，立即粘在底座上。己知滑塊與長木板、長木板與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4和μ2=0.15，重力加速度g=10m/s2。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：

(1)在長木板與底座相碰前，試判斷長木板與小滑塊是否發(fā)生相對滑動，并求出長木板和小滑塊加速度的大��；

(2)小滑塊到達(dá)P點(diǎn)時速度的大��；

(3)若要使小滑塊沿圓弧軌道上滑過程中不脫離軌道，豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件？

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