在光滑水平面上放置一寬度為D，電阻不計的光滑固定金屬導軌，在直導軌所在的有限區(qū)域內(nèi)存在垂直導軌向下的勻強磁場。垂直導軌橫放著質(zhì)量分別為mA、mB電阻均為R的導體棒A、B，在B的右側金屬導軌中間放一內(nèi)有炸藥的物體C，當物體C內(nèi)的炸藥爆炸，使物體C分裂成兩部分，質(zhì)量為m1的部分沿桌面并垂直金屬棒B向右飛出，另一塊質(zhì)量為m2的與B金屬棒碰撞后粘合，使金屬導體棒A經(jīng)過t時間剛好達到最大速度并離開磁場，并沿接有小圓弧的與水平成θ的金屬導軌上升，上升的最大高度為H（設沒有能損失）。求

   （1）炸藥爆炸時釋放的能量至少為多少？

   （2）A金屬導體棒在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少？

   （3）作出A導體自開始運動至運動到最高點的過程的大致速度時間圖象。

(1)  (2)  

(3)


解析:

C爆炸過程動量守恒得：m1v1=m2v2

能量守恒得：

BC碰撞過程動量守恒得：m2v2=(m2+mB)vB

ABC相互作用過程動量守恒：m2v2=(m2+mB+mA)vA??

A上升過程機械能守恒得：

 
A上產(chǎn)生的熱量為：

綜上所得：
 

圖見下

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在光滑水平面上放置一足夠長的長木板P，在木板前端放置一木塊Q，P和Q以相同的速度一起勻速運動，當木板前端運動到A點時，立即在P上施加一恒定水平拉力F，當P的前端運動到B點時，下列說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細桿的上端，細桿通過光滑限位孔保持豎直．在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M=2m的凹形槽，凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示，AB部分是斜面，與水平面成θ=30°，BCD部分是半徑為R的圓弧面，AB與BCD兩面在B處相切．讓細桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點接觸．現(xiàn)將小球釋放，求：
（1）當輕細桿的下端滑到凹形槽的最低點C時，凹形槽的速度是多大．
（2）當輕細桿的下端滑到B點的瞬間，小球和凹形槽的速度各是多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細桿的上端，細桿通過光滑限位孔保持豎直。在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M＝2m的凹形槽，凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示，AB部分是斜面，與水平面成θ＝30°，BCD部分是半徑為R的圓弧面，AB與BCD兩面在B處相切。讓細桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點接觸�，F(xiàn)將小球釋放，求：

（1）當輕細桿的下端滑到凹形槽的最低點C時，凹形槽的速度是多大；

（2）輕細桿的下端能否運動到凹形槽口的右邊緣 D點；（只要回答“能”或“不能”，不需說明原因）

（3）當輕細桿的下端滑到B點的瞬間，小球和凹形槽的速度各是多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（8分）．質(zhì)量為m的小球固定在光滑輕細桿的上端，細桿通過光滑限位孔保持豎直。在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M＝2m的凹形槽，凹形槽的光滑內(nèi)表面如圖所示，AB部分是斜面，與水平面成θ＝30°，BCD部分是半徑為R的圓弧面，AB與BCD兩面在B處相切。讓細桿的下端與凹形槽口的左邊緣A點接觸�，F(xiàn)將小球釋放，求：

（1）當輕細桿的下端滑到凹形槽的最低點C時，凹形槽的速度是多大．     

（2）當輕細桿的下端滑到B點的瞬間，小球和凹 形槽的速度各是多大。

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