【題目】兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，相距1 m水平放置。勻強磁場豎直向上穿過整個導(dǎo)軌所在的空間B＝0.4 T。金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg，電阻分別為0.4 Ω和0.2 Ω，兩棒的長度都是1m并排垂直橫跨在導(dǎo)軌上。若兩棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分開，不計導(dǎo)軌電阻，求：

(1)棒運動達(dá)到穩(wěn)定后的ab棒的速度大��；

(2)金屬棒運動達(dá)到穩(wěn)定的過程中，回路上釋放出的焦耳熱和通過cd棒的電量。

【答案】(1) v＝1 m/s (2) Q＝1.2 J

【解析】

(1)ab、cd棒組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，最終兩金屬棒具有共同速度，由動量守恒定律求出共同速度.

(2)再根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律列出等式求解ab上產(chǎn)生熱焦耳熱；對cd棒，利用動量定理列出等式，結(jié)合電量的定義式求解.

(1)ab、cd棒組成的系統(tǒng)動量守恒，最終具有共同速度v，以水平向右為正方向，

則mcdv0－mabv0＝(mcd＋mab)v

v＝1m/s

(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，產(chǎn)生的焦耳熱

對cd棒利用動量定理:－BILΔt＝mcd(v－v0)

即BLq＝mcd(v0－v)

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】如圖，兩個質(zhì)量相同的小球A、B用輕桿連接后靠在墻上處于平衡狀態(tài)，已知墻面光滑，水平地面粗糙�，F(xiàn)將B球向墻面推動一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡。將移動前后平衡狀態(tài)下物體的受力情況相比較，地面對B球支持力___________，地面給B球的摩擦力___________〔均選填“變大”“不變”“變小)。

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【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，空間有與水平面平行的勻強電場，場強大小為E。在圓上A點有一發(fā)射器，以相同的動能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電量為+q的小球，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些點中，以過C點的小球動能最大，且AC兩點間的距離為R。忽略小球間的相互作用，下列說法正確的是

A. 電場的方向與AB間的夾角為30°

B. 電場的方向與AB間的夾角為60°

C. 若A點的電勢φA=0，則C點的電勢φC=-1.5ER

D. 若在A點以初動能Ek0發(fā)射的小球，則小球經(jīng)過B點時的動能EkB=Ek0+qER

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一條繩子可以分成一個個小段，每小段都可以看做一個質(zhì)點，這些質(zhì)點之間存在著相互作用。如圖是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點l在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質(zhì)點2、3、4...各個質(zhì)點依次振動，把振動從繩的左端傳到右端。t=T/2時，質(zhì)點9剛要開始運動。下列說法正確的是

A. t=T/2時，質(zhì)點9開始向下運動

B. t=T/2時，質(zhì)點5加速度方向向上

C. t=T/4時，質(zhì)點5開始向上運動

D. t=T/4時，質(zhì)點3的加速度方向向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)設(shè)計了一個“電磁天平”，如圖1所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡。線圈的水平邊長L=0.1m，豎直邊長H=0.3m，匝數(shù)為。線圈的下邊處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度，方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在0~2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤放上待測物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使得天平平衡，測出電流即可測得物體的質(zhì)量。（重力加速度取）

（1）為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg，線圈的匝數(shù)至少為多少

（2）進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選匝、形狀相同的線圈，總電阻，不接外電流，兩臂平衡，如圖2所示，保持不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度B隨時間均勻變大，磁場區(qū)域?qū)挾?/span>。當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時，天平平衡，求此時磁感應(yīng)強度的變化率。

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【題目】隨著科幻電影《流浪地球》的熱映，“引力彈弓效應(yīng)”進(jìn)入了公眾的視野。“引力彈弓效應(yīng)”是指在太空運動的探測器，借助行星的引力來改變自己的速度。為了分析這個過程，可以提出以下兩種模式：探測器分別從行星運動的反方向或同方向接近行星，分別因相互作用改變了速度。如圖所示，以太陽為參考系，設(shè)行星運動的速度為，探測器的初速度大小為v0，在圖示的兩種情況下，探測器在遠(yuǎn)離行星后速度大小分別為v1和v2.探測器和行星雖然沒有發(fā)生直接的碰撞，但是在行星的運動方向上，其運動規(guī)律可以與兩個質(zhì)量不同的鋼球在同一條直線上發(fā)生的彈性碰撞規(guī)律作類比。那么下列判斷中正確的是

A. v1> v0B. v1= v0C. v2> v0D. v2=v0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為特種兵訓(xùn)練項目示意圖，一根繩的兩端分別固定在兩座山的A、B處，A、B兩點水平距離為20m，豎直距離為3m，A、B間繩長為25m。質(zhì)量為60kg的士兵抓住套在繩子上的光滑圓環(huán)從高處A滑到低處B。以A點所在水平面為零重力勢能參考平面，不計空氣阻力，g=10m/s2。士兵在滑行過程中重力勢能的最小值約為(繩子處于拉直狀態(tài)且形變量很小可忽略)

A. －1800J B. －3600J C. －5400J D. －6300J

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【題目】如圖所示，在矩形區(qū)域內(nèi)有勻強電場和勻強磁場，電場方向平行于ad邊且由a指向d，磁場方向垂直于平面，ab邊長為，ad邊長為2L，一帶電粒子從ad邊的中點O平行于ab方向以大小為v0的速度射入場內(nèi)，恰好做勻速直線運動；若撤去電場，其他條件不變，粒子從c點射出場區(qū)(粒子重力不計)。下列說法正確的是

A. 磁場方向一定是垂直平面向里

B. 撤去電場后，該粒子在磁場中的運動時間為

C. 若撤去磁場，其他條件不變，粒子一定從bc邊射出場區(qū)

D. 若撤去磁場，其他條件不變，粒子一定從ab邊射出場區(qū)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（20分）如圖所示，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場，場強大小為E。在其它象限中存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里。A是y軸上的一點，它到坐標(biāo)原點O的距離為h；C是x軸上的一點，到O的距離為L。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點進(jìn)入電場區(qū)域，繼而通過C點進(jìn)入磁場區(qū)域。并再次通過A點，此時速度方向與y軸正方向成銳角。不計重力作用。試求：

（1）粒子經(jīng)過C點速度的大小和方向；

（2）磁感應(yīng)強度的大小B。

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