如圖，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L =0.2m，電阻R ＝0.4Ω，電容C＝2F，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m =0.1kg、電阻r =0.1Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向豎直向上B =0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)用一垂直金屬桿CD的外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。

（1）若開關(guān)S閉合，外力F恒為0.05Ｎ，求CD運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）若開關(guān)S閉合，使CD以（1）問中的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使其突然停止并保持靜止不動(dòng)，求在CD停止下來后，通過導(dǎo)體棒CD的電荷量；

（3）若開關(guān)S閉合，使CD以（1）問中的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)突然斷開開關(guān)S并同時(shí)撤去外力F，求CD棒從斷開開關(guān)到停止運(yùn)動(dòng)的過程中通過CD棒的電荷量及CD滑過的距離；

（1） CD以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)是勻速直線運(yùn)動(dòng)： 即： ……（1分）

           …………………………………………………………（1分）

      得： = 2.5m/s …………………………………………（2分）

   （2） CD以2.5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器上的電壓為UC，則有：

      =0.2V   電容器下極板帶正電………………………（2分）

       電容器帶電：Q = CUC = 4×10-7C……………………………………（2分）

       CD停下來后，電容通過MP、CD放電，通過CD的電量：

QCD==3.2×10-7C ……………………………………………（1分）

  （3）由動(dòng)量定理，I安沖=  ，即：

  ，

   得：  …………………………………………（3分）

   又：  得： ……（3分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

如圖甲所示，長(zhǎng)方形金屬框abcd（下面簡(jiǎn)稱方框），各邊長(zhǎng)度為ac=bd=
l
2
、ab=cd=l，方框外側(cè)套著一個(gè)內(nèi)側(cè)壁長(zhǎng)分別為
l
2
及l(fā)的U型金屬框架MNPQ（下面簡(jiǎn)稱U型框），U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．兩個(gè)金屬框的質(zhì)量均為m，PQ邊、ab邊和cd邊的電阻均為r，其余各邊電阻可忽略不計(jì)．將兩個(gè)金屬框放在靜止在水平地面上的矩形粗糙絕緣平面上，將平面的一端緩慢抬起，直到這兩個(gè)金屬框都恰能在此平面上勻速下滑，這時(shí)平面與地面的夾角為θ，此時(shí)將平面固定構(gòu)成一個(gè)傾角為θ的斜面．已知兩框與斜面間的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力．在斜面上有兩條與其底邊垂直的、電阻可忽略不計(jì)，且足夠長(zhǎng)的光滑金屬軌道，兩軌道間的寬度略大于l，使兩軌道能與U型框保持良好接觸，在軌道上端接有電壓傳感器并與計(jì)算機(jī)相連，如圖乙所示．在軌道所在空間存在垂直于軌道平面斜向下、磁感強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．

（1）若將方框固定不動(dòng)，用與斜面平行，且垂直PQ邊向下的力拉動(dòng)U型框，使它勻速向下運(yùn)動(dòng)，在U形框與方框分離之前，計(jì)算機(jī)上顯示的電壓為恒定電壓U0，求U型框向下運(yùn)動(dòng)的速度多大；
（2）若方框開始時(shí)靜止但不固定在斜面上，給U型框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度v0，如果U型框與方框最后能不分離而一起運(yùn)動(dòng)，求在這一過程中電流通過方框產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若方框開始時(shí)靜止但不固定在斜面上，給U型框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度3v0，U型框與方框?qū)?huì)分離．求在二者分離之前U型框速度減小到2v0時(shí)，方框的加速度．
注：兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)均為E、內(nèi)阻均為r的直流電源，若并聯(lián)在一起，可等效為電動(dòng)勢(shì)仍為E，內(nèi)電阻為
r
2
的電源；若串聯(lián)在一起，可等效為電動(dòng)勢(shì)為2E，內(nèi)電阻為2r的電源．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示的演示實(shí)驗(yàn)，擊打彈簧片，可觀察到得現(xiàn)象是
A、B兩球同時(shí)落地
A、B兩球同時(shí)落地
，說明
平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)
．
如圖2所示的演示實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)斜面固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與足夠長(zhǎng)的光滑水平板連接，則他將觀察到的現(xiàn)象是
球1落到光滑水平板上并擊中球2
球1落到光滑水平板上并擊中球2
，這說明
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)．
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?上海模擬）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37？、足夠長(zhǎng)的光滑斜面，小物體A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一小物體B以某一初速v2做平拋運(yùn)動(dòng)，如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被物體B擊中，則物體B拋出時(shí)的初速度大小為v2=
2.4
2.4
m/s，物體A、B初始位置間的高度差為h=
6.8
6.8
m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)1=0.4m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=300角，下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.6Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平同 向上的磁場(chǎng)中，取g=lOm/s2．
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（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端L2=0.5m，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，為保持金屬棒靜止，試求加在金屬棒中央、沿斜面方向的外力隨時(shí)問變化的關(guān)系
（2）若所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B’，通過額定功率Pm=l OW的小電動(dòng)機(jī)對(duì)金屬棒施加沿斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過 0.5s電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變．金屬棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖（丙）所示．試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B’的大小和0.5s內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力的沖量大小．

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科目：高中物理 來源：2013-2014江西省高三第七次考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑平臺(tái)上，有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其一端固定在固定擋板上，另一端連接一質(zhì)量為m的物體A .有一細(xì)繩通過定滑輪，細(xì)繩的一端系在物體A上(細(xì)繩與平臺(tái)平行)，另一端系有一細(xì)繩套，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)在細(xì)繩套上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量為m的物體B后，物體A將沿平臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，若彈簧的形變量是x 時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝ kx2，則下列說法正確的有（??? ）

A.A、B物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B.當(dāng)A的速度最大時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為

C.物體A的最大速度值vm＝

D.細(xì)繩拉力對(duì)A的功等于A機(jī)械能的變化

 

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