【題目】如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L，導軌平面與水平面成角，導軌下端接有阻值為R的電阻，質量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質彈簧相連并靜止在導軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度，桿向下運動至速度為零后，再沿軌道平面向上運動達最大速度，大小為，然后減速為零，再沿軌道平面向下運動一直往復運動到靜止導軌與金屬桿的電阻忽略不計試求：

(1)細桿獲得初速度瞬間，通過R的電流大�。�

(2)當桿速度為時離最初靜止時位置的距離；

(3)桿由初速度開始運動直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

【答案】（1）I0＝（2） L1＝（3） Q＝mv

【解析】

（1）（3分）（1分），（1分）可得（1分）

（2）（12分）設桿最初靜止不動時彈簧伸長x0，（3分）

當桿的速度為v1時彈簧伸長x1，（4分）

此時（1分）（2分） 由得（2分）

（3）（4分）桿最后靜止時，彈簧的彈性勢能與重力勢能均不變，由能量守恒可得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示整個空間有一方向垂直紙面向里的勻強磁場一絕緣木板(足夠長)靜止在光滑水平面上一帶正電的滑塊靜止在木板上，滑塊和木板之間的接觸面粗糙程度處處相同。不考慮空氣阻力的影響，下列說法中正確的是

A. 若對木板施加一個水平向右的瞬時沖量，最終木板和滑塊一定相對靜止

B. 若對木板施加一個水平向右的瞬時沖量，最終木板和滑塊間一定沒有彈力

C. 若對木板施加一個水平向右的瞬時沖量，最終木板和滑塊間一定沒有摩擦力

D. 若對木板始終施加一個水平向右的恒力，最終滑塊做勻速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為同一水平面的兩平行光滑導軌，導軌間有垂直于導軌平面的磁場，導體ab、cd與導軌有良好的接觸，當ab沿軌道向右滑動時， cd將（ ）

A. 右滑 B. 不動 C. 左滑 D. 無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其工作原理如圖所示。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢差。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強磁場中。中央O處的粒子源產(chǎn)生的α粒子，在兩盒之間被電場加速，α粒子進入磁場后做勻速圓周運動。忽略α粒子在電場中的加速時間。下列說法正確的是：

A. α粒子運動過程中電場的方向始終不變

B. α粒子在磁場中運動的周期越來越大

C. 磁感應強度越大，α粒子離開加速器時的動能就越大

D. 兩盒間電勢差越大，α粒子離開加速器時的動能就越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】正電荷形成的電場中，一帶電粒子只受電場力作用，其運動軌跡如圖abcd曲線，則（　�。�

A. 粒子帶負電

B. 粒子通過a點時的速度比通過b點時大

C. 粒子在a點受到的電場力比b點大

D. 粒子在a點時的電勢能比b點大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中兩點電荷固定在M、N兩點，在MN連線上有關于中點O點對稱的兩點a、c，在MN連線的中垂線上有關于O點對稱的兩點b、d，則

A. 若兩點電荷為等量同種電荷，則a點與c點電場強度相同

B. 若兩點電荷為等量同種電荷，則b點與d點電場強度大小相等

C. 若兩點電荷為等量異種電荷，一正點電荷從b點到d點，電勢能先增大后減小

D. 若兩點電荷為等量異種電荷，一正點電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量M=0.5kg的長木板A靜止在粗糙的水平地面上，質量m=0.3kg物塊B(可視為質點)以大小v0=6m/s的速度從木板A的左端水平向右滑動，若木板A與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3，物塊B恰好能滑到木板A的右端。已知物塊B與木板A上表面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.6。認為各接觸面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g=10m/s2。

求：(1)木板A的長度L；

(2)若把A按放在光滑水平地面上，需要給B一個多大的初速度，B才能恰好滑到A板的右端；

(3)在(2)的過程中系統(tǒng)損失的總能量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標系xOy平面內(nèi)有垂直于平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，一個半徑為R的絕緣圓筒垂直于坐標平面放置，圓心P在x軸上，O、P間的距離為2R，y軸上各點處均可沿x軸正方向發(fā)射質量為m、電荷量為q的同種帶正電粒子，粒子的發(fā)射速度大小均為v0＝，不計粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

（1）所有打到圓筒上的粒子中，在磁場中運動時間最短的粒子在磁場運動的時間及在y軸上發(fā)射的位置坐標；

（2）從y軸上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子能打在圓筒上?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三塊擋板圍成截面邊長L＝1.2m的等邊三角形區(qū)域，C、P、Q分別是MN、AM和AN中點處的小孔，三個小孔處于同一豎直面內(nèi)，MN水平，MN上方是豎直向下的勻強電場，場強E=4×10-4N /C。三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B1；AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外， 磁感應強度大小為B2＝3B1的勻強磁場�，F(xiàn)將一比荷q/m=105C/kg的帯正電的粒子，從O點由靜止釋放，粒子從MN小孔C進入內(nèi)部勻強磁場，經(jīng)內(nèi)部磁場偏轉后直接垂直AN經(jīng)過Q點進入外部磁場。已知粒子最終回到了O點，OC相距2m。設粒子與擋板碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量不變，不計粒子重力，不計擋板厚度，取π＝3。求：

（1） 磁感應強度B1的大�。�

（2） 粒子從O點出發(fā)，到再次回到O點經(jīng)歷的時間；

（3） 若僅改變B2的大小，當B2滿足什么條件時，粒子可以垂直于MA經(jīng)孔P回到O點（若粒子經(jīng)過A點立即被吸收）。

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