(12分)在工業(yè)中有一種感應(yīng)控制裝置,利用它進(jìn)行如圖情景演示。兩根間距為L=5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌,電阻不計,左端向上彎曲,其余水平,水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強度為B=0.4T的豎直向上的勻強磁場中,彎曲部分都不在磁場中。有兩根金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,其中a棒質(zhì)量為M=2kg,電阻為R=2Ω;b棒被感應(yīng)控制裝置固定在水平導(dǎo)軌上,距離水平導(dǎo)軌左端s=2m,b棒質(zhì)量為m=1kg,電阻也為R=2Ω,F(xiàn)在a棒從左端彎曲導(dǎo)軌高H處靜止釋放,當(dāng)a棒即將與b棒相碰時(已知此時a棒的速度v=2m/s),感應(yīng)控制裝置立即放開b棒,讓它可以在導(dǎo)軌上自由運動,,然后a與b發(fā)生彈性正碰。感應(yīng)控制裝置始終對a棒的運動沒有任何影響,導(dǎo)軌足夠長。則求

(1)最終穩(wěn)定后a棒的速度大。
(2)a與b碰撞后的瞬間,b棒的速度大;
(3)a棒的釋放高度H。

(1)     (2)        (3)0.45m

解析試題分析:(1)a、b最終穩(wěn)定后共速

m/s
(2)a、b相碰后設(shè)速度分別是     
 

解得:     
所以碰后b的速度為
(3)a剛下滑至水平軌道時的速度為
有  
到到b碰前有  
其中
代入得
所以  H=0.45m
考點: 動量守恒 能量守恒

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,光滑絕緣水平面上,磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場以虛線MN為左邊界,MN的左側(cè)有一質(zhì)量m=0.1kg,bc邊長L1=0.2m,電阻R=2Ω的矩形線圈abcd,t=0時,用一恒定拉力F拉線圈,使其由靜止開始向右做勻加速運動,經(jīng)過時間1 s,線圈的bc邊到達(dá)磁場邊界MN,此時立即將拉力F改為變力,又經(jīng)過1s,線圈恰好完全進(jìn)入磁場.整個運動過程中,線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示.

(1)求線圈bc邊剛進(jìn)入磁場時的速度v1和線圈在第ls內(nèi)運動的距離x;
(2)寫出第2s內(nèi)變力F隨時間t變化的關(guān)系式;
(3)求出線圈ab邊的長度L2.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)面積S = 0.2m2、n = 100匝的圓形線圈,處在如圖所示的磁場內(nèi),磁感應(yīng)強度隨時間t變化的規(guī)律是B = 0.02t,R = 3Ω,C = 30μF,線圈電阻r = 1Ω,求:

(1)通過R的電流大小和方向 
(2)電容器的電荷量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L="0.40" m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B="0.50" T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E="4.5" V、內(nèi)阻r="0.50" Ω 的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m="0.040" kg 的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5 Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,
求:

(1)通過導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大;
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37º,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計,g取10m/s2。已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,試求:

⑴通過導(dǎo)體棒的電流;
⑵導(dǎo)體棒受到的安培力大;
⑶導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n="1" 000,線圈面積S="200" cm2,線圈的電阻r="1" Ω,線圈外接一個阻值R="4" Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。求:

(1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動勢;
(2)前4 s內(nèi)通過R的電荷量;
(3)線圈電阻r消耗的功率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,在勻強磁場中有一個“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動,已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度B= T(磁場無限大),線框的CD邊長為l1=20 cm,CE、DF邊長均為l2=10 cm,線圈電阻r=1 Ω,轉(zhuǎn)速為50 r/s. 外電路電阻R=4 Ω,若從圖示位置開始計時,

(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢;
(3)交流電壓表的示數(shù);
(4)周期內(nèi)通過R的電荷量為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(20分)如圖所示,相互平行的足夠長的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定,有一質(zhì)量為m、電阻為R的水平導(dǎo)體框abcd(其長度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2)可沿軌道滑動,滑動時ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場,其磁感應(yīng)強度B的大小沿x坐標(biāo)正向(水平向右)按B=kx(k為已知的常數(shù))隨坐標(biāo)x成正比增強,F(xiàn)對導(dǎo)體框施加一大小恒為F的外力,使它由靜止開始從坐標(biāo)原點O開始向右運動,問:

⑴若從上往下看,框中的感應(yīng)電流方向為順時針方向,那么磁場方向如何?導(dǎo)體框的運動情況如何?試定性作出描述。
⑵當(dāng)導(dǎo)體框向右運動的速度為v時,框中的電流為多大?
⑶導(dǎo)體框向右運動能提供的最大電功率為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列關(guān)于電磁波的說法中,正確的是(    )

A.電磁波是縱波           
B.電磁波可以傳遞能量
C.電磁波不能在真空中傳播      
D.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度都是3×108m/s

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案