【題目】如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導軌分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，質(zhì)量M=2kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導軌上，在其右側(cè)至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強磁場，現(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的ab金屬桿以初速度=12m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后，進入磁場并最終未滑出，cd絕緣桿則恰好通過半圓導軌最高點，不計其他電阻和摩擦，ab金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，（不考慮cd桿通過半圓導軌最高點以后的運動），求：

（1）cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度大小v；

（2）正碰后ab桿的速度大小；

（3）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1) (2) (3) 2J

【解析】（1）cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時，由牛頓第二定律有：

解得：

（2）碰撞后cd絕緣桿滑至最高點的過程中，由動能定理有：

解得碰撞后cd絕緣桿的速度：

兩桿碰撞過程，動量守恒，取向右為正方向，

則有：

解得碰撞后ab金屬桿的速度：v1=2m/s

ab金屬桿進入磁場后，由能量守恒定律有：

解得：Q=2J

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x = 1m。一質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊，從A點以v0 = 2m/s的初速度在水平面上滑行，滑上半圓形軌道。已知滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ= 0.2。取重力加速度g = 10m/s。兩滑塊均可視為質(zhì)點。求：

（1）小滑塊到達B點時的速度大小v1;

（2）小滑塊到達C點時的速度大小v2;

（3）在C點滑塊對軌道作用力的大小F。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“月亮正加速遠離地球!后代沒月亮看了。”一項新的研究表明，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，同時也導致月球正在以每年3.8cm的速度遠離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是

A. 月球繞地球做圓周運動的周期將減小

B. 月球繞地球做圓周運動的線速度增大

C. 地球同步定點衛(wèi)星的高度增大

D. 地球同步定點衛(wèi)星的角速度增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點，P為光電計時器的光電門，實驗時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點C．已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g．

（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=______cm；

（2）為了測量動摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其符號是______，動摩擦因數(shù)=______(利用測量的量表示)．

（3）為了減小實驗誤差，請?zhí)岢鲆粭l合理化建議：___________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為研究光電效應現(xiàn)象，現(xiàn)將鋅板和銅針分別接在高壓直流電源兩端，鋅板和銅針間產(chǎn)生如圖所示的電場。用弧光燈照射鋅板，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說法正確的是

A. 銅針應接電源負極，鋅板應接電源正極

B. 若換用波長更短的光照射鋅板，電流表指針可能不偏轉(zhuǎn)

C. 若增加弧光燈的光照強度，則電流表指針偏轉(zhuǎn)角度增大

D. 光電子從位置a運動至位置b的過程，電勢能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以一根質(zhì)量可以忽略不計的剛性輕桿的一端O為固定轉(zhuǎn)軸，軒可以在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，桿的中心點及另一端各固定一個小球A和B，已知兩球質(zhì)量相同，現(xiàn)用外力使桿靜止在水平方向，然后撤去外力，桿將擺下，從開始運動到桿處于經(jīng)直方向的過程中，以下說法中正確的是

A. AB段桿的彈力對A球和B球均做正功 B. OA段桿的彈力對A球不做功

C. OA段桿的彈力對A球做正功 D. AB段桿的彈力對A球和B球均做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的斜面體(斜面光滑且足夠長)固定在粗糙的水平地面上，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放。(重力加速度為g)

①求物塊處于平衡位置時彈簧的長度；

②選物塊的平衡位置為坐標原點，沿斜面向下為正方向建立坐標軸，用x表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運動；

③求彈簧的最大伸長量；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為L的兩足夠長平行金屬導軌固定在水平面上，整個空間存在垂直導軌乎面向下的勻強磁場，磁感應強度為B，導軌上靜止有質(zhì)量為m，電阻為R的兩根相同的金屬棒ab、cd，與導軌構成閉合回路.金屬棒cd左側(cè)導軌粗糙右側(cè)光滑現(xiàn)用一沿導軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd，當金屬棒cd運動距離為S時速度達到最大，金屬棒ab與導軌間的摩擦力也剛好達到最大靜摩擦力.在此過程中，下列敘述正確的是

A. 金屬棒cd的最大速度為

B. 金屬棒ab上的電流方向是a向b

C. 整個回路中產(chǎn)生的熱量為FS－

D. 金屬棒ab與導軌之間的最大靜嶂擦力為F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用手機可以玩一種叫“扔紙團”的小游戲。如圖所示，游戲時，游戲者滑動屏幕將紙團從P點以速度v水平拋向固定在水平地面上的圓柱形廢紙簍，紙團恰好沿紙簍的上邊沿入簍并直接打在紙簍的底角。若要讓紙團進入紙簍中并直接擊中簍底正中間，下列做法可行的是

A. 在P點將紙團以小于v的速度水平拋出

B. 在P點將紙團以大于v的速度水平拋出

C. 在P點正上方某位置將紙團以小于v的速度水平拋出

D. 在P點正下方某位置將紙團以大于v的速度水平拋出

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