（20分）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN相距d=2m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角a= 30°，導(dǎo)軌上端接一個(gè)R=6的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=4的金屬棒ef垂直導(dǎo)軌PQ、MN靜止放置，距離導(dǎo)軌底端xl=3.2m。另一根絕緣塑料棒gh與金屬棒ef平行放置，絕緣塑料棒gh從導(dǎo)軌底端以初速度v0=l0m/s沿導(dǎo)軌上滑并與金屬棒正碰（碰撞時(shí)間極短），磁后絕緣塑料棒gh沿導(dǎo)軌下滑，金屬棒ef沿導(dǎo)軌上滑x2=0.5m后停下，在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.36J。已知兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求

（1）絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間，絕緣塑料棒的速率；

（2）碰撞后金屬棒ef向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度；

（3）金屬棒ef向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量。

 

 

（1）6m/s (2) 12 m/s2 (3)0.05C

【解析】

試題分析：（1）絕緣塑料棒與金屬棒相碰前，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

由牛頓第二定律得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

解得v1=6m/s

(2)設(shè)金屬棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v，由能量守恒定律得：

解得：v=4 m/s

金屬棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度最大，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv=4V 感應(yīng)電流

安培力F=BId=0.4N

由牛頓第二定律得

解得am=12 m/s2

(3)通過(guò)電阻R的電荷量為

考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)定律、動(dòng)能定理、牛頓第二定律

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014湖北省襄陽(yáng)市四校高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

.(6分)在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，在一次實(shí)驗(yàn)中用方格紙，方格邊長(zhǎng)L＝20cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖(c)所示，，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)_____m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為_(kāi)_______m/s（ g取10m/s2）。

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014湖北省天門市高三年級(jí)四月調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量?jī)蓚�(gè)直流電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．電源甲的電動(dòng)勢(shì)大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動(dòng)勢(shì)大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω．由于實(shí)驗(yàn)室條件有限，除了導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還能提供如下器材：

A．量程為3V的電壓表V

B．量程為0.6A的電流表

C．量程為3A的電流表

D．阻值為4.0Ω的定值電阻

E．阻值為100Ω的定值電阻

F．最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器

G．最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器

（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器等器材，采用如圖甲所示電路測(cè)量電源甲的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

①在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖乙所示的圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為．則電源甲的電動(dòng)勢(shì)E= V；內(nèi)阻r= Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你判斷，在實(shí)驗(yàn)中定值電阻選擇的是（填D或者E）；電流表選擇的是（填B或者C）；滑動(dòng)變阻器選擇的是 （填F或者G）．

（2）為了簡(jiǎn)便快捷地測(cè)量電源乙的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，選擇電壓表、

定值電阻等器材，采用如圖丙所示電路．

①定值電阻應(yīng)該選擇（填D或者E）．

②實(shí)驗(yàn)中，首先將閉合，斷開(kāi)，電壓表示數(shù)為1.48V．然后將、均閉合，電壓表示數(shù)為1.23V．則電源乙電動(dòng)勢(shì)E=V；內(nèi)阻r= Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù)）．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014湖北宜昌部分示范高中教學(xué)協(xié)作體高一下學(xué)期期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，a為放在赤道上相對(duì)地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說(shuō)法中正確的是 ：( )

A．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為ab＞ac＞aa

B．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為aa＞ab＞ac

C．a(chǎn)、b、c的線速度大小關(guān)系為va = vb＞vc

D．a(chǎn)、b、c的周期關(guān)系為Ta = Tc＞Tb

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014湖北宜昌部分示范高中教學(xué)協(xié)作體高一下學(xué)期期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　 �。�.

①地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的

②地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和線速度可以選擇，高度增加，線速度增大，高度降低，線速度減小

③地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空，相對(duì)地面靜止不動(dòng)

④周期是24小時(shí)的衛(wèi)星一定是同步衛(wèi)星

A. ① ③ B. ② ③

C. ① ④ D.② ④

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014浙江省金華十校高考模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

發(fā)射一月球探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得探測(cè)器在離月球表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T2。設(shè)想月球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，萬(wàn)有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（ ）

A．月球的質(zhì)量 B．探測(cè)器的質(zhì)量

C．月球的密度 D．探測(cè)器在離月球表面高度為h1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度犬小

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014浙江省杭州地區(qū)七縣市高二第一學(xué)期期末物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（10分）2012年11月，我國(guó)艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一質(zhì)量為m = 2.5×104 kg的艦載機(jī)著艦時(shí)的速度為v0=42m/s，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用時(shí)，飛機(jī)將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，著艦過(guò)程中航母靜止不動(dòng)。

（1）在僅受空氣阻力和甲板阻力作用的情況下，航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里？

（2）為了讓飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上停下來(lái)，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小為F = 1.2×105 N，減速的加速度a1=20m/s2，此時(shí)阻攔索夾角θ=106°，空氣阻力和甲板阻力保持不變，求此時(shí)阻攔索承受的拉力大��？（sin530=0.8，cos530=0.6）

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014浙江省寧波市十校高三3月聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直線MN與y軸成30o角，P點(diǎn)的坐標(biāo)為（，0），在y軸與直線MN之間的區(qū)域內(nèi)，存在垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅳ象限區(qū)域內(nèi)存在沿y軸，正方向、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點(diǎn)為Q，電子束以相同的速度v0從y軸上0y2a的區(qū)間垂直于y軸和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)。已知從y=2a點(diǎn)射入的電子在磁場(chǎng)中軌跡恰好經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力。求：

（1）電子的比荷；

（2）電子離開(kāi)磁場(chǎng)垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)的位置的范圍；

（3）從y軸哪個(gè)位置進(jìn)入電場(chǎng)的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)距離為多少？

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014浙江杭州市高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零，加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平向右勻速移動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h，人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x，如圖所示，關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A．相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線

B．相對(duì)地面做變加速曲線運(yùn)動(dòng)

C．t時(shí)刻猴子對(duì)地速度的大小為（v0+at）

D．t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為

 

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