【題目】如圖所示，abcd是質(zhì)量為m的U形導(dǎo)軌，ab與cd平行，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量為m的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒右邊靠著絕緣豎直光滑且固定在絕緣水平面上的立柱e、f，U形導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場以通過e、f的O1O2為界，右側(cè)磁場方向豎直向上，左側(cè)磁場方向水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，導(dǎo)軌的bc段長度為L，金屬棒PQ接入電路的電阻為R，其余電阻均可不計(jì)，金屬棒PQ與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在導(dǎo)軌上作用一個(gè)方向向右、大小F＝mg的水平拉力，讓U形導(dǎo)軌從靜止開始運(yùn)動(dòng)．設(shè)導(dǎo)軌足夠長．求：

(1)導(dǎo)軌在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度vm；

(2)若導(dǎo)軌從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度vm的過程中，流過PQ棒的總電量為q，則系統(tǒng)增加的內(nèi)能為多少？

【答案】(1) vm＝ (2) Q＝－

【解析】

解：(1)當(dāng)導(dǎo)軌的加速度為零時(shí)，導(dǎo)軌速度最大為，導(dǎo)軌在水平方向上受到外力、水平向左的安培力和滑動(dòng)摩擦力，則：，其中

以PQ棒為研究對象，PQ靜止，在豎直方向上受重力、豎直向上的支持力和安培力，則有：，，

得：

解得：

得：

(2)設(shè)導(dǎo)軌從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的過程中，移動(dòng)的距離為

由　

可得：

設(shè)系統(tǒng)增加的內(nèi)能為，由功能關(guān)系得：

則可得：

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】如圖所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A,B,C的運(yùn)動(dòng)軌跡,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā),又同時(shí)到達(dá)M點(diǎn),下列說法正確的是 (　 　)

A. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)中A的平均速率最大

B. 三質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同

C. 三質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同

D. 到達(dá)M點(diǎn)時(shí)A的瞬時(shí)速率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】酒后駕車嚴(yán)重威脅公共交通安全。若將駕駛員從視覺感知前方危險(xiǎn)到汽車開始制動(dòng)的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間，將反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動(dòng)距離�？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間和感知制動(dòng)距離在駕駛員飲酒前后會(huì)發(fā)生明顯變化。一般人正常駕車的反應(yīng)時(shí)間為t0=0.5s，在一次酒駕的測試中，志愿者少量飲酒之后駕車以v1=72km/h的速度在試驗(yàn)場水平路面上沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)，從發(fā)現(xiàn)制動(dòng)信號(hào)到最終停下來，其整個(gè)感知制動(dòng)距離為s=53m。通過查閱志愿者所駕車型資料，得知該汽車從v2=28m/s制動(dòng)減速到零所需時(shí)間為t2=3.5s，求：

(1)該汽車制動(dòng)過程中的加速度a的大小?

(2)飲酒之后志愿者的反應(yīng)時(shí)間是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，重物的質(zhì)量m=1kg，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)A、B、C時(shí)間間隔為0.02s，g=9.8m/s2)，那么：

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度vB=________m/s

(2) 從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量 △EP=___________J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=__________J；（以上三空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】模擬我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).假設(shè)王躍登陸火星后,測得火星的半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說法錯(cuò)誤的是()

A. 火星的密度為

B. 火星表面的重力加速度是

C. 火星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的

D. 王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，當(dāng)線圈由左向右勻速通過直導(dǎo)線時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向是（ ）

A. 先dcba，后abcd，再dcbaB. 先abcd，后dcba

C. 始終dcbaD. 先abcd后dcba，再abcd

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度不同，已知內(nèi)外軌道平面與水平的夾角為，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于，則（　�。�

A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓

B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓

C.這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于

D.這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在“力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)探究中，某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：將橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根帶有繩套的細(xì)繩，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測力計(jì)．沿著兩個(gè)方向拉彈簧測力計(jì)，將橡皮條的活動(dòng)端拉到某一位置，將此位置標(biāo)記為O點(diǎn)，讀取此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，分別記錄兩個(gè)拉力F1、F2的大小并標(biāo)出方向；再用一個(gè)彈簧測力計(jì)將橡皮條的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，記錄其拉力F的大小和方向．

(1)圖乙所示，彈簧秤讀數(shù)為____________N

(2)用一個(gè)彈簧測力計(jì)將橡皮條的活動(dòng)端仍拉到O點(diǎn)，這樣做的目的是__________________________________________________________

(3)為盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列操作中正確的是（____）．

A．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

B．兩細(xì)繩必須等長

C．標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

D．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)夾角應(yīng)盡可能大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u， 核的質(zhì)量為3.0150u.兩個(gè)速率相等的氘核對心碰撞聚變成并放出一個(gè)中子，釋放的核能也全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.（質(zhì)量虧損為1u時(shí)，釋放的能量為931.5MeV.除了計(jì)算質(zhì)量虧損外， 的質(zhì)量可以認(rèn)為是中子的3倍.）

（1）寫出該核反應(yīng)的反應(yīng)方程式；

（2）該核反應(yīng)釋放的核能是多少？

（3）若測得反應(yīng)后生成中子的動(dòng)能是3.12Mev，則反應(yīng)前每個(gè)氘核的動(dòng)能是多少Mev？

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