【題目】如圖所示，金屬棒ab從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導軌下滑，進入光滑導軌的水平部分．導軌的水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，在水平部分導軌上靜止有另一根金屬棒cd，兩根導體棒的質(zhì)量均為m．整個水平導軌足夠長并處于廣闊的勻強磁場中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：

(1)假設金屬棒ab始終沒跟金屬棒cd相碰，兩棒的最終速度大小；

(2)在上述整個過程中兩根金屬棒和導軌所組成的回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)若已知導軌寬度為L，勻強磁場的磁感應強度為B，上述整個過程中通過導體棒cd橫截面的電量q．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）對ab由機械能守恒得：mgh=mv02
解得：v0=
兩桿最終速度相等，由動量守恒得：mv0=2mv
解得：v=
（2）由能量守恒得：Q=mgh-×2mv2＝mgh
（4）對cd桿由動量定理：BIL×t=mv-0
q=It=

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，其基本原理如圖所示�，F(xiàn)有一回旋加速器，當外加磁場一定時，可把質(zhì)子的速度從零加速到v，質(zhì)子獲得的動能為Ek。在不考慮相對論效應的情況下，用該回旋加速器加速原來靜止的α粒子（氦核）時，有

A. 能把α粒子從零加速到

B. 能使α粒子獲得的動能為2Ek

C. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為1:2

D. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點，B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面內(nèi)，米尺的零點與O點對齊。

（1）碰撞后B球的水平射程應取為______ cm。

（2）在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是______。

A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離

B．測量A球與B球碰撞后，A球落點位置到O點的距離

C．測量A球與B球的質(zhì)量

D．測量G點相對于水平槽面的高度

（3）某同學用一把有50個小等分刻度的游標卡尺測量小球的直徑，由于遮擋，只能看見游標尺的后半部分，如圖丙所示，小球的直徑D= ______ mm。

丙 丁

（4）常用的測量儀器還有螺旋測微器，若某次測量示數(shù)如圖丁所示，則待測長度為______ mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶負電的粒子僅在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（　�。�

A. x1處電場強度為零

B. 在x1、x2、x3處的電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1＞φ2＞φ3

C. 粒子在0～x2段做變速運動，在x2～x3段做勻速直線運動

D. 在x2～x3段該帶負電的粒子速度增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣墊導軌裝置是物理學實驗的重要儀器，可以用來“研究勻變速直線運動”、“ 驗證機械能守恒定律”、“ 探究動能定理”等。

(1)某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=___________________ （用題中所給物理量表示）。

(2)該學習小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可忽略，所以可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為驗證機械能守恒定律還需測量的物理量是________________和_______________ 。機械能守恒的表達式為______________________。 用題中所給物理量和測量的物理量表示）。

(3)該學習小組在控制沙桶的質(zhì)量m遠遠小于滑塊的質(zhì)量M的前提下，忽略滑塊在氣墊導軌上運動時所受的阻力，探究動能定理，若由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離s，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為T1、T2，滑塊在通過兩個光電門過程中合外力做功為______________�；瑝K動能變化為___________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器于北京時間2011年11月3日凌晨實現(xiàn)剛性連接，形成組合體，使中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功．若已知地球的自轉(zhuǎn)周期T、地球半徑R、地球表面的重力加速度g、組合體運行的軌道距地面高度為h，下列表達式正確的是（　�。�

A. 組合體所在軌道處的重力加速度

B. 組合體圍繞地球作圓周運動的角速度大小

C. 組合體的線速度大小

D. 組合體的運行周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中.一質(zhì)量為m的導體ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，導體與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)導體在水平向左、垂直于導體的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中始終與導軌保持垂直）.設導體接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g.則此過程

A. 導體速度的最大值為

B. 流過電阻R的電量為

C. 恒力F與摩擦力做功之和等于整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱

D. 恒力F與安培力沖量之和等于桿動量的變化量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關系”.把打點計時器固定在長木板上，把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數(shù)字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側拴有一細線，細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運動，數(shù)字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.

(1)采用數(shù)顯測力計測量細線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比________（填選項前的字母）

A．可以不用平衡摩擦力

B．直接測量小車（包括測力計）所受的拉力， 可以減少誤差

C．利用此實驗裝置不用測量重物的質(zhì)量

D．重物的質(zhì)量要遠遠小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)量

(2)下圖是某同學在此實驗中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，則小車運動的加速度a=_______m/s2.

①保持小車和數(shù)字測力計的總質(zhì)量一定，改變鉤碼的質(zhì)量，測出相應的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．請同學們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a-F圖象______________.

②試分析上圖中圖象不過坐標原點的原因：________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為《探究電磁感應現(xiàn)象》實驗中所用器材的示意圖，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖所示連接．試回答下列問題：

（1）下列說法中正確的是_____

A． A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)

B．電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)線圈

C．電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動時，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D．電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P加速滑動時，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

（2）在實驗中，線圈A、B哪個相當于產(chǎn)生感應電流的“電源”_______？

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