【題目】如圖所示，水平放置的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在平臺(tái)上導(dǎo)軌間距為1m，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，平臺(tái)離地面的高度為h＝3.2m初始時(shí)刻，質(zhì)量為2kg的桿ab與導(dǎo)軌垂直且處于靜止，距離導(dǎo)軌邊緣為d＝2m，質(zhì)量同為2kg的桿cd與導(dǎo)軌垂直，以初速度v0＝15m/s進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域最終發(fā)現(xiàn)兩桿先后落在地面上。已知兩桿的電阻均為r＝1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩桿落地點(diǎn)之間的距離s＝4m（整個(gè)過程中兩桿始終不相碰）

（1）求ab桿從磁場(chǎng)邊緣射出時(shí)的速度大小

（2）當(dāng)ab桿射出時(shí)求cd桿運(yùn)動(dòng)的距離

（3）在兩根桿相互作用的過程中，求回路中產(chǎn)生的電能

【答案】(1) v2=10m/s (2) cd 桿運(yùn)動(dòng)距離為7m (3) 電路中損耗的焦耳熱為100J

【解析】

（1）設(shè)ab、cd桿從磁場(chǎng)邊緣射出時(shí)的速度分別為v1、v2

設(shè)ab桿落地點(diǎn)的水平位移為x，cd桿落地點(diǎn)的水平位移為x+s，則有

根據(jù)動(dòng)量守恒

求得：

v2= 10m/s

（2）ab桿運(yùn)動(dòng)距離為d，對(duì)ab桿應(yīng)用動(dòng)量定理

設(shè)cd桿運(yùn)動(dòng)距離為d+△x

解得

cd 桿運(yùn)動(dòng)距離為

d+△x=d+=7m

（3）根據(jù)能量守恒，電路中損耗的焦耳熱等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能

Q==100J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd,bc邊長(zhǎng)為l,線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,方向與線框平面垂直,在圖中垂直于紙面向里,線框中通以電流I,方向如圖所示,開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài).現(xiàn)令磁場(chǎng)反向,磁場(chǎng)仍為B,線框達(dá)到新的平衡,在此過程中線框位移的大小Δx為多少?方向如何?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國(guó)在2016年2月11日宣布：探測(cè)到引力波的存在。天文學(xué)家通過觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍，假設(shè)這兩個(gè)黑洞，繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，且兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小。若該雙星系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中，各自質(zhì)量不變且不受其它星系影響，則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）。

A. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36：29

B. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小之比為29：36

C. 隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，它們的運(yùn)行周期也在減小

D. 甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小始終相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)粗糙.斜面長(zhǎng)度為4 m，一個(gè)尺寸可以忽略不計(jì)的滑塊以不同的初速度V0從斜面頂端沿斜面下滑時(shí)，其下滑距離x與初速度二次方的關(guān)系圖象(即X－圖象)如圖所示.

(1)求滑塊下滑的加速度大小.

(2)若滑塊下滑的初速度為5.0 m/s，則滑塊沿斜面下滑的時(shí)間為多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以10 m/s的速度行駛的汽車，駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方60 m處有一輛以4 m/s的速度與汽車同方向勻速行駛的自行車，駕駛員以－0.25 m/s2的加速度開始剎車，經(jīng)40 s停下,請(qǐng)問：

（1）通過計(jì)算說明停止運(yùn)動(dòng)前能否發(fā)生車禍？

（2）如果能發(fā)生，則從剎車開始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間相撞，若不相撞，兩車相距最近是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖在光滑絕緣平面上有一直角三角形區(qū)域AOC，AC上放置一個(gè)絕緣材料制成的固定擋板，其長(zhǎng)度AC＝L，∠A＝30°，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從A點(diǎn)，以初速度v沿AO方向運(yùn)動(dòng)。小球與擋板的碰撞均為彈性碰撞（打到C點(diǎn)時(shí)也記一次碰撞），且不計(jì)一切摩擦和碰撞時(shí)間。若在AOC區(qū)域施加一個(gè)垂直水平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則:

（1）要使小球能到達(dá)C點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin

（2）要使小球能到達(dá)C點(diǎn)，求小球與AC邊碰撞次數(shù)n和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B應(yīng)滿足的條件若在AOC區(qū)域施加一個(gè)沿O到C方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則:

（3）要使小球能到達(dá)C點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin

（4）要使小球能到達(dá)C點(diǎn)，求小球與AC邊碰撞次數(shù)和電場(chǎng)強(qiáng)度大小E應(yīng)滿足的條件

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用電火花計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期T=0.02s）來測(cè)定白由落體的加速度．試回答：

①下列器材中，不需要的是______ （只需填選項(xiàng)字母）．

A．直尺B．紙帶C．重錘D．學(xué)生低壓交流電源

②實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)1、2、3、…、9，如圖所示，由此測(cè)得加速度的大小為______ m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:

(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.

(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.

(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于線框所在平面向里。規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場(chǎng)的正方向，線框中沿著ABCDA方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖b所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為( )

A. B. C. D.

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