【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L放在水平絕緣桌面上，半徑為R的1/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始棒cd靜止在水平直導(dǎo)軌上，棒ab從圓弧頂端無初速度釋放，進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運(yùn)動，最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上．棒ab與棒cd落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離之比為3：1。求：

（1）棒ab和棒cd離開導(dǎo)軌時的速度大��；

（2）棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度；

（3）兩棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1），（2）（3）

【解析】（1）設(shè)ab棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌的速度為，ab棒從圓弧導(dǎo)軌滑下機(jī)械能守恒：①

離開導(dǎo)軌時，設(shè)ab棒的速度為，cd棒的速度為，ab棒與cd棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動，動量守恒， ②

依題意>，兩棒離開導(dǎo)軌做平拋運(yùn)動的時間相等，由平拋運(yùn)動水平位移可知

:=x1:x2=3:1 ③，

聯(lián)立①②③解得 ，

（2）ab棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時，cd棒受到的安培力最大，此時它的加速度最大，設(shè)此時回路的感應(yīng)電動勢為， ④ ， ⑤

cd棒受到的安培力為： ⑥

根據(jù)牛頓第二定律，cd棒的最大加速度為： ⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦解得：

（3）根據(jù)能量守恒，兩棒在軌道上運(yùn)動過程產(chǎn)生的焦耳熱為：

⑧

聯(lián)立①⑧并代入和解得：

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】一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為T，t＝0時刻的波形如圖所示．此時平衡位置位于x＝3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動，若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa＝2．5 m、xb＝5．5 m，則（ ）

A. 當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時，b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷

B. t＝T/4時，a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動

C. t＝3T/4時，b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動

D. 在某一時刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1，繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2,線速度為v2，角速度為ω2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3,線速度為v3，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則（ ）

A. F2＞F1＞F3 B. ω1=ω3＜ω2 C. v1=v2=v＞v3 D. a1＞a2=g＞a3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個不帶電的導(dǎo)體A和B，用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸，把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開（　�。�

A. 此時A帶正電，B帶負(fù)電

B. 此時A電勢低，B電勢高

C. 若用導(dǎo)線連接A，B左右兩端點(diǎn)，貼在A、B下部的金屬箔都閉合

D. 移去C，貼在A、B下部的金屬都閉合

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的傾角為37o，一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動,物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運(yùn)動的v-t圖象如乙所示，已知重力加速度為g= 10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,則下列判斷正確的是( )

A. 傳送帶的速度為4m/s

B. 傳送帶底端到頂端的距離為32m

C. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1

D. 物塊所受摩擦力的方向一直與物塊運(yùn)動的方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為2m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值也為R的電阻，其余電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)一切摩擦和接觸電阻，重力加速度為g，求：

（1）重物勻速下降的速度v；

（2）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；

（3）將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，若從t=0開始磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時間t變化的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）適當(dāng)墊高木板是為了__________________；

（2）通過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶記錄小車的運(yùn)動情況，觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡間距疏密不勻，后面部分點(diǎn)跡間距比較均勻，利用紙帶求小車速度時，應(yīng)使用紙帶的________(選填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；

（3）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過紙帶求出小車的速度分別為 、、……，用W表示橡皮條對小車所做的功，作出的 圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說明W與的關(guān)系是________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為研究決定平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置．兩塊相互靠近的等大正對的平行金屬板M、N組成電容器，板N固定在絕緣座上并與靜電計(jì)中心桿相接，板M和靜電計(jì)的金屬殼都接地，板M上裝有絕緣手柄，可以執(zhí)手柄控制板M的位置．在兩板相距一定距離時，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度．在整個實(shí)驗(yàn)過程中，保持電容器所帶電荷量不變，對此實(shí)驗(yàn)過程的描述正確的是（ ）

A．只將板M從圖示位置稍向左平移，靜電計(jì)指針張角變大

B．只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移，靜電計(jì)指針張角變大

C．只將板M從圖示位置稍向上平移，靜電計(jì)指針張角減小

D．只在M、N之間插入云母板，靜電計(jì)指針張角變大

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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)動的傳送帶上，從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動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．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，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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