【題目】如圖所示，兩足夠長且不計(jì)其電阻的光滑金屬軌道,如圖所示放置,間距為d=1m,在左端斜軌道部分高h=1.25m處放置一金屬桿a,斜軌道與平直軌道區(qū)域以光滑圓弧連接,在平直軌道右端放置另一金屬桿b,桿a、b電阻Ra=2Ω、Rb=5Ω，在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=2T.現(xiàn)桿b以初速度v0=5m/s開始向左滑動(dòng),同時(shí)由靜止釋放桿a，桿a由靜止滑到水平軌道的過程中,通過桿b的平均電流為0.3A；從a下滑到水平軌道時(shí)開始計(jì)時(shí)， a、b桿運(yùn)動(dòng)速度-時(shí)間圖象如圖所示(以a運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?,其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求：

(1)桿a在斜軌道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(2)桿a在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過程中通過其截面的電量；

(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】（1） (2) （3）

【解析】（1）對b棒運(yùn)用動(dòng)量定理,有:

其中

代入數(shù)據(jù)得到:

(2) 對桿a下滑的過程中,機(jī)械能守恒:，解得

最后兩桿共同的速度為,由動(dòng)量守恒得

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出

桿a動(dòng)量變化等于它所受安培力的沖量，由動(dòng)量定理可得

而

由以上公式代入數(shù)據(jù)得q=7/3C

（3）由能量守恒得,共產(chǎn)生的焦耳熱為

b棒中產(chǎn)生的焦耳熱為

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】關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　)

A. 物體在恒力作用下一定做直線運(yùn)動(dòng)

B. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)

C. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小一定不斷改變

D. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向一定不斷改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ）

A. 研究公轉(zhuǎn)時(shí)的地球 B. 研究自轉(zhuǎn)時(shí)的地球

C. 質(zhì)量很小的物體 D. 體積很小的物體

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m＝1 kg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn)，經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運(yùn)動(dòng)．C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方，D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)．小物塊離開D點(diǎn)后，做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)．已知半圓軌道的半徑R＝0.9 m，D點(diǎn)距水平面的高度h＝0.75 m，取g＝10 m/s2，試求：

(1)摩擦力對小物塊做的功；

(2)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小；

(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空室內(nèi)有一個(gè)點(diǎn)狀的α粒子放射源P，它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子（不計(jì)重力），速率都相同．a(chǎn)b為P點(diǎn)附近的一條水平直線（P到直線ab的距離PC=L），Q為直線ab上一點(diǎn)，它與P點(diǎn)相距PQ= （現(xiàn)只研究與放射源P和直線ab同一個(gè)平面內(nèi)的α粒子的運(yùn)動(dòng)），當(dāng)真空室內(nèi)（直線ab以上區(qū)域）只存在垂直該平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí)，水平向左射出的α粒子恰到達(dá)Q點(diǎn)；當(dāng)真空室（直線ab以上區(qū)域）只存在平行該平面的勻強(qiáng)電場時(shí)，不同方向發(fā)射的α粒子若能到達(dá)ab直線，則到達(dá)ab直線時(shí)它們動(dòng)能都相等，已知水平向左射出的α粒子也恰好到達(dá)Q點(diǎn)．（α粒子的電荷量為+q，質(zhì)量為m；sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：

（1）α粒子的發(fā)射速率；

（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；

（3）當(dāng)僅加上述磁場時(shí)，能到達(dá)直線ab的α粒子所用最長時(shí)間和最短時(shí)間的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組用圖1的裝置進(jìn)行探究“橡皮筋做功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):

(1)將木板的左端墊起，使木板傾斜合適的角度。打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在未套橡皮筋時(shí)輕推小車，當(dāng)?shù)玫降募垘鐖D2中的________(選填“甲”或“乙”)時(shí)，此時(shí)小車受到的合力為零;

(2)讓小車在一條橡皮筋的作用下彈出，橡皮筋對小車做的功記為，小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測出。實(shí)驗(yàn)中紙帶上的點(diǎn)分布并不都是均勻的，為了測量小車獲得的最大速度，應(yīng)選用紙帶上點(diǎn)跡間隔_______(選填“相等”或“不相等”)的部分進(jìn)行測量計(jì)算;

(3)當(dāng)用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次小車都被拉到同一位置釋放，將橡皮筋對小車做的功分別記為、、…。求出小車每次獲得的最大速度、、…，作出圖象。圖3所示的圖象中符合實(shí)際的是_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（ ）

A. 太陽對行星的引力提供行星運(yùn)動(dòng)的向心力

B. 行星對太陽的引力提供行星運(yùn)動(dòng)的向心力

C. 行星對太陽的引力大于太陽對行星的引力

D. 行星對太陽的引力小于太陽對行星的引力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力,大小分別為4N、2N、7N,則下列說法正確的是（ ）

A. 三力合力的最大值是9N

B. 三力合力的最小值是0N

C. 三力合力的最小值是1N

D. 若物體只受此三力作用,可以處于平衡狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)打出了一條紙帶,已知計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s,他按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),得到了O、A、B、C、D幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖所示,則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為___s。用刻度尺量得OA=1.50 cm,AB=1.90 cm,BC=2.30 cm,CD=2.70 cm。由此可知,紙帶做____(選填“加速”“減速”或“勻速”)運(yùn)動(dòng),打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為___m/s。

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