【題目】光滑平行軌道abcd如圖所示，軌道的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，bc段軌道寬度為cd段軌道寬度的2倍，軌道足夠長(zhǎng)．將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，P棒置于距水平軌道高h的地方，放開P棒，使其自由下滑，則最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)P棒的速度為_____，Q棒的速度為_____．

【答案】

【解析】

設(shè)、棒的質(zhì)量為，長(zhǎng)度分別為和，磁感強(qiáng)度為，棒進(jìn)入水平軌道的速度為，對(duì)于棒，金屬棒下落過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理：，解得，當(dāng)棒進(jìn)入水平軌道后，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．棒受到安培力作用而減速，棒受到安培力而加速，棒運(yùn)動(dòng)后也將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反向，因此回路中的電流將減�。罱K達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路的電流為零，所以，即，則；因?yàn)楫?dāng)，在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們所受到的合力并不為零，，（設(shè)為回路中的電流），因此，組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；設(shè)棒從進(jìn)入水平軌道開始到速度穩(wěn)定所用的時(shí)間為，對(duì)分別應(yīng)用動(dòng)量定理得：，，聯(lián)立解得， 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2014年11月1日早上6時(shí)42分，被譽(yù)為“嫦娥5號(hào)”的“探路尖兵”再人返回飛行試驗(yàn)返回器在內(nèi)蒙古四于王旗預(yù)定區(qū)域順利著陸，標(biāo)志著我國(guó)已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再人返回關(guān)鍵技術(shù)，為“嫦娥5號(hào)”任務(wù)順利實(shí)施和探月工程持續(xù)推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)．已知人造航天器在月球表面上空繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t（t小于航天器的繞行周期），航天器運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，航天器與月球的中心連線掃過(guò)角度為θ引力常量為G，則（ ）

A.航天器的環(huán)繞周期為

B.航天器的軌道半徑為

C.月球的質(zhì)量為

D.月球的密度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩個(gè)物體之間用輕彈簧連接，放在光滑的水平面上，物體A緊靠豎直墻，現(xiàn)在用力向左推B使彈簧壓縮，然后由靜止釋放，則（　�。�

A.彈簧第一次恢復(fù)為原長(zhǎng)時(shí)，物體A開始加速

B.彈簧第一次伸長(zhǎng)為最大時(shí)，兩物體的速度一定相同

C.第二次恢復(fù)為原長(zhǎng)時(shí)，兩個(gè)物體的速度方向一定反向

D.彈簧再次壓縮為最短時(shí)，物體A的速度可能為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為兩端封閉的U形玻璃管，豎直放置，管內(nèi)左、右兩段封閉空氣柱A、B被一段水銀柱隔開，設(shè)原來(lái)溫度分別為TA和TB，當(dāng)溫度分別升高△TA和△TB時(shí)，關(guān)于水銀柱高度差的變化情況，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.當(dāng)TA＝TB，且△TA＝△TB時(shí)，h一定不變

B.當(dāng)TA＝TB，且△TA＝△TB時(shí)，h一定增大

C.當(dāng)TA＜TB，且△TA＜△TB時(shí)，h一定增大

D.當(dāng)TA＞TB，且△TA＝△TB時(shí)，h一定增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】振源位于坐標(biāo)原點(diǎn)，產(chǎn)生簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，振動(dòng)周期為4.0s,該波在某時(shí)刻的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿-y方向

B.質(zhì)點(diǎn)P此刻的速度為v=5m/s

C.站立在x=50m的觀測(cè)者接受到該波的頻率大于振源頻率

D.當(dāng)遇到直徑為20m的圓形障礙物時(shí)，該波能夠發(fā)生較明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無(wú)摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）。初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，下列說(shuō)法中正確的是( )

A．初始時(shí)氫分子的平均動(dòng)能大于氧分子的平均動(dòng)能

B．系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小

C．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過(guò)程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過(guò)程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某一小球從離地面高為2m處豎直向上拋出，上升到最高點(diǎn)后自由下落到達(dá)地面，已知小球在下落階段的平均速度是5m/s，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是

A.小球落地時(shí)的速度是15m/s

B.小球上升到最高時(shí)離地面為10m

C.小球從拋出到落到地面過(guò)程中的路程為8m

D.小球從拋出到落到地面過(guò)程中的位移大小為3m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)光的薄膜干涉原理，可用下圖甲的裝置檢查被檢平面是否平整．如果被檢平面是平整的，那么被檢平面就與透明標(biāo)準(zhǔn)樣板之問(wèn)形成一層很薄的、橫截面為三角形的空氣層，此時(shí)若用平行的單色光按圖甲所示的方式照射透明樣板，便可看到彼此平行的、等間距的、明暗相間的條紋，如圖乙所示．如果在某次檢驗(yàn)中看到了如圖丙所示的條紋，則據(jù)此可知，被檢平面有缺陷處的缺陷類型屬于 （ ）

A.凸起B.凹下C.可能凸起，也可能凹下D.無(wú)法判斷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對(duì)應(yīng)關(guān)系圖．鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g．

（1）下列說(shuō)法正確的是 ．

A．每次在小車上加減砝碼時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a﹣圖象

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測(cè)得F=m1g，作出a﹣F圖象，他可能作出圖2中 （選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 ．

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測(cè)量得到的a﹣圖象，如圖3．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ，鉤碼的質(zhì)量m1= ．

（4）實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖4所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間是0．1s，由此可以算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度是 m/s2．

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