【題目】間距 l=0.20m 的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成。垂直于水平導(dǎo)軌放置一質(zhì)量 m=0.01kg、阻值 R=0.10Ω 的導(dǎo)體棒 ab,位于坐標(biāo) x0=0.30m 處,如圖所示。水平導(dǎo)軌處于 B=0.50T、方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,磁場左邊界位于坐標(biāo) x=0 處,右邊 界位于 x= x1 處,x1足夠大,導(dǎo)體棒出磁場右邊界前已達(dá)到穩(wěn)定速度。在傾斜導(dǎo)軌高 h=0.2m 處垂直 于導(dǎo)軌靜止放置與導(dǎo)體棒 ab 相同的導(dǎo)體棒 cd。導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中始終垂直于導(dǎo)軌,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,忽略磁場邊界效應(yīng)。求

(1)棒 cd 恰好進(jìn)入磁場左邊界時的速度大。

(2)棒 cd 和棒 ab 在磁場中運(yùn)動的最終速度;

(3)cd 棒從進(jìn)入到離開磁場的過程中,安培力對系統(tǒng)做的總功。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

根據(jù)動能定理即可請求出棒 cd 恰好進(jìn)入磁場左邊界時的速度大小;由動量守恒求出棒 cd 和棒 ab 在磁場中運(yùn)動的最終速度;根據(jù)電量表達(dá)式和動量定理即可求出cd 棒的速度,根據(jù)能量守恒可得安培力對系統(tǒng)做的總功。

(1)根據(jù)動能定理:

解得:

(2)由動量守恒有mv0=2mv

解得:

(3)設(shè)兩棒達(dá)到相同速度時間距為x,則有

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得

cd棒,,出磁場時,有

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得

根據(jù)能量守恒可得:

代入數(shù)據(jù)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】如圖所示,水平地面上一輛汽車正通過一根跨過定滑輪不可伸長的繩子提升豎井中的重物,不計(jì)繩重及滑輪的摩擦,在汽車向右以V0勻速前進(jìn)的過程中,以下說法中正確的是( 。

A. 當(dāng)繩與水平方向成θ角時,重物上升的速度為

B. 當(dāng)繩與水平方向成θ角時,重物上升的速度為

C. 汽車的輸出功率將保持恒定

D. 被提起重物的動能不斷增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的A、B兩小球用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O,在同一水平面上做勻速周運(yùn)動則下列說法錯誤的是  

A. A的角速度一定比B的角速度大

B. A的線速度一定比B的線速度大

C. A的加速度一定比B的加速度大

D. A所受細(xì)線的拉力一定比B所受的細(xì)線的拉力大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量m=5000kg的汽車以v=10m/s速率分別駛過一座半徑均為R=100m的凸形和凹形形橋的中央, 試求:

1在凸、凹形橋的中央,汽車對橋面的壓力;

2若汽車在通過凸形橋頂端時對橋面的壓力恰好為零,然后保持此速率通過凹形橋的中央時對橋面的壓力是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有兩根足夠長、不計(jì)電阻,相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直軌道平面斜向上,F(xiàn)有一平行于ce、垂直于導(dǎo)軌、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下,從底端ce由靜止沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后,撤去拉力F,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端。已知ab桿向上和向下運(yùn)動的最大速度相等。求:拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平直公路上行駛的a車和b車,其位移時間(xt)圖像分別為圖中直線a和曲線b,已知b車的加速度恒定且等于-1 m/s2,t=3 s時,直線a和曲線b剛好相切,則(  )

A. a車做勻速運(yùn)動且其速度為m/s

B. b車的初速度為0

C. t=0a車和b車的距離為4.5 m

D. t=3 sa車和b車相遇,但此時速度不等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球用兩細(xì)線懸掛于A、B兩點(diǎn),小球可視為質(zhì)點(diǎn),水平細(xì)線OA長,傾斜細(xì)線OB長為,與豎直方向夾角為,現(xiàn)兩細(xì)線均繃緊,小球運(yùn)動過程中不計(jì)空氣阻力,重力加多少為g,下列論述中不正確的是

A. 在剪斷OA現(xiàn)瞬間,小球加速度大小為

B. 剪斷OA線后,小球?qū)砘財(cái)[動,小球運(yùn)動到B點(diǎn)正下方時細(xì)線拉力大小為

C. 剪斷OB線瞬間,小球加速度大小為

D. 剪斷OB線后,小球從開始運(yùn)動至A點(diǎn)正下方過程中,重力功率最大值為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A放置在固定斜面上,一平行斜面向上的力F作用于物體A上。在力F變大的過程中,A始終保持靜止,則以下說法中正確的是( )

A. 物體A受到的合力變大

B. 物體A受到的支持力不變

C. 物體A受到的摩擦力變大

D. 物體A受到的摩擦力變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一水平絕緣盤,盤邊緣均勻地固定著帶負(fù)電的電荷,從上向下看,盤面沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,則對該過程中形成的電流的理解正確的是 (   )

A. 如果僅將盤邊緣固定的總電荷量加倍,則其形成的電流也加倍

B. 如果僅將盤面轉(zhuǎn)動的角速度加倍,則其形成的電流也加倍

C. 如果僅增大盤的半徑,則其形成的電流也增大

D. 如果僅增大盤的半徑,則其形成的電流減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案