【題目】如圖甲所示,光滑平行金屬導軌水平放置,間距為1m,其間有豎直向上的勻強磁場,兩相同的導體棒垂直導軌放置,導體棒質(zhì)量均為0.5kg,電阻均為4,導體棒與導軌接觸良好。鎖定CD棒,在AB棒上加一水平向右的拉力,使AB棒從靜止開始做勻加速直線運動,拉力隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,運動9m后撤去拉力,導軌足夠長且電阻不計,求:

(1)AB棒勻加速運動的加速度及磁場的磁感應(yīng)強度大。

(2)撤去拉力后AB棒運動的最大距離;

(3)若撤去拉力的同時解除對CD棒的鎖定,之后CD棒產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)設(shè)磁感應(yīng)強度為B,t時刻的電動勢為E,電路中的電流為I,

E=BLv

v=at

由閉合電路歐姆定律I=E/2R;

由牛頓第二定律:F=BIL=ma

解得F=ma+

由圖可知,t=0時刻F=1N,故ma=1N,a=2m/s2;

圖像斜率

解得B=2T

(2)棒運動的最大速度vm,則vm2=2ax

撤去拉力后AB棒減速運動,設(shè)經(jīng)時間t,運動x停止,對AB棒由動量定律:

解得x=6m

(3)對系統(tǒng)由動量守恒:mvm=2mv

系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q:

CD產(chǎn)生的熱量為

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,長度為L=15m的木板C靜止在光滑的水平面上,木板C的左端和中點各靜置可視為質(zhì)點的物塊AB,物塊A、B和木板C的質(zhì)量均為1kg,物塊A、B與木板C之間的動摩擦因數(shù)均為0.2,F(xiàn)突然給物塊A一水平向右的速度v0=9m/s,A、B發(fā)生碰撞時間極短且碰撞后立即粘在一起,最后A、B整體在木板C上某處與木板保持相對靜止。已知物塊所受最大靜摩擦力與滑動摩檫力大小相等,g=10m/s2。求:

A、B碰撞剛結(jié)束時的瞬時速度;

AB、C相對靜止時,A、B整體與木板C中點的距離。

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A. 小球A減少的機械能等于小球B增加的機械能

B. 細桿對小球A和小球B做的總功為0

C. 小球A的最大速度為

D. 細桿對小球B做的功為mgR

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【題目】如圖所示,斜面1、曲面2和斜面3的頂端高度相同,底端位于同一水平面上,斜面1與曲面2的水平底邊長度相同。一物體與三個面間的動摩擦因數(shù)相同,當它由靜止開始分別沿三個面從頂端下滑到底端的過程中,若損失的機械能分別為E1、E2E3,到達底端的速度分別為v1、v2、v3,則下列判斷正確的是

A. E1=E2>E3

B. E2>E1>E3

C. v1=v2<v3

D. v2< v1<v3

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【題目】如圖所示,帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時輕繩與斜劈平行,F(xiàn)給小滑塊施加一個豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個過程中小球始終未脫離斜劈,則有

A. 小球?qū)π迸膲毫Ρ3植蛔?/span>

B. 輕繩對小球的拉力先減小后增大

C. 豎直桿對小滑塊的彈力先增大再減小

D. 對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大

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【題目】如圖所示,處于豎直平面內(nèi)的正六邊形金屬框架ABCDEF、可繞過C點且與平面垂直的水平軸自由轉(zhuǎn)動,該金屬框架的邊長為L,中心記為O,用兩根不可伸長、長度均為L的輕質(zhì)細線將質(zhì)量為m的金屬小球懸掛于框架的A、E兩個頂點并處于靜止狀態(tài),現(xiàn)令框架繞轉(zhuǎn)軸、沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°角,已知重力加速度為g,在包括初、末狀態(tài)的整個轉(zhuǎn)動過程中下列說法正確的是( )

A. 細線OA中拉力最大值為mg

B. 細線OE中拉力最大值為

C. 細線OA中拉力逐漸增大

D. 細線OE中拉力逐漸減小

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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,開關(guān)S閉合后,平行板電容器中的帶電液滴M處于靜止狀態(tài),電流表和電壓表均為理想電表,則(

A. 帶電液滴M一定帶正電

B. R4的滑片向上端移動時,電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大

C. 若僅將電容器下極板稍微向上平移,帶電液滴M將向上極板運動

D. 若將開關(guān)S斷開,帶電液滴M將向下極板運動

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【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以v0=2m/s的初速度,在與斜面成某的角度的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運動,經(jīng)t=2s的時間物塊由A點運動到B點,AB兩點間的距離L=10m.已知斜面傾角,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2.

(1)求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大小.

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