【題目】如圖所示，abcd是質(zhì)量為m的U形導軌，ab與cd平行，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量為m的金屬棒PQ平行bc放在水平導軌上，PQ棒右邊靠著絕緣豎直光滑且固定在絕緣水平面上的立柱e、f，U形導軌處于勻強磁場中，磁場以通過e、f的O1O2為界，右側(cè)磁場方向豎直向上，左側(cè)磁場方向水平向左，磁感應強度大小都為B，導軌的bc段長度為L，金屬棒PQ接入電路的電阻為R，其余電阻均可不計，金屬棒PQ與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，在導軌上作用一個方向向右、大小F＝mg的水平拉力，讓U形導軌從靜止開始運動．設導軌足夠長．求：

(1)導軌在運動過程中的最大速度vm；

(2)若導軌從開始運動到達到最大速度vm的過程中，流過PQ棒的總電量為q，則系統(tǒng)增加的內(nèi)能為多少？

【答案】(1) vm＝ (2) Q＝－

【解析】

解：(1)當導軌的加速度為零時，導軌速度最大為，導軌在水平方向上受到外力、水平向左的安培力和滑動摩擦力，則：，其中

以PQ棒為研究對象，PQ靜止，在豎直方向上受重力、豎直向上的支持力和安培力，則有：，，

得：

解得：

得：

(2)設導軌從開始運動到達到最大速度的過程中，移動的距離為

由　

可得：

設系統(tǒng)增加的內(nèi)能為，由功能關系得：

則可得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是三個質(zhì)點A,B,C的運動軌跡,三個質(zhì)點同時從N點出發(fā),又同時到達M點,下列說法正確的是 (　 　)

A. 三個質(zhì)點中A的平均速率最大

B. 三質(zhì)點從N到M的平均速率相同

C. 三質(zhì)點從N到M的平均速度相同

D. 到達M點時A的瞬時速率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】酒后駕車嚴重威脅公共交通安全。若將駕駛員從視覺感知前方危險到汽車開始制動的時間稱為反應時間，將反應時間和制動時間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離。科學研究發(fā)現(xiàn)，反應時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化。一般人正常駕車的反應時間為t0=0.5s，在一次酒駕的測試中，志愿者少量飲酒之后駕車以v1=72km/h的速度在試驗場水平路面上沿直線做勻速運動，從發(fā)現(xiàn)制動信號到最終停下來，其整個感知制動距離為s=53m。通過查閱志愿者所駕車型資料，得知該汽車從v2=28m/s制動減速到零所需時間為t2=3.5s，求：

(1)該汽車制動過程中的加速度a的大小?

(2)飲酒之后志愿者的反應時間是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用自由落體法“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，重物的質(zhì)量m=1kg，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示(相鄰記數(shù)點A、B、C時間間隔為0.02s，g=9.8m/s2)，那么：

(1)打點計時器打下計數(shù)點B時的速度vB=________m/s

(2) 從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量 △EP=___________J，此過程中物體動能的增加量△Ek=__________J；（以上三空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】模擬我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進行“火星500”的實驗活動.假設王躍登陸火星后,測得火星的半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說法錯誤的是()

A. 火星的密度為

B. 火星表面的重力加速度是

C. 火星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的

D. 王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達到的最大高度是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導線框abcd與導線在同一平面內(nèi)，直導線通有恒定電流I，當線圈由左向右勻速通過直導線時，線圈中感應電流的方向是（ ）

A. 先dcba，后abcd，再dcbaB. 先abcd，后dcba

C. 始終dcbaD. 先abcd后dcba，再abcd

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度不同，已知內(nèi)外軌道平面與水平的夾角為，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度等于，則（　　）

A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓

B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓

C.這時鐵軌對火車的支持力等于

D.這時鐵軌對火車的支持力等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在“力的平行四邊形定則”的實驗探究中，某同學進行實驗的主要步驟是：將橡皮條的一端固定在木板上的A點，另一端拴上兩根帶有繩套的細繩，每根繩套分別連著一個彈簧測力計．沿著兩個方向拉彈簧測力計，將橡皮條的活動端拉到某一位置，將此位置標記為O點，讀取此時彈簧測力計的示數(shù)，分別記錄兩個拉力F1、F2的大小并標出方向；再用一個彈簧測力計將橡皮條的活動端仍拉至O點，記錄其拉力F的大小和方向．

(1)圖乙所示，彈簧秤讀數(shù)為____________N

(2)用一個彈簧測力計將橡皮條的活動端仍拉到O點，這樣做的目的是__________________________________________________________

(3)為盡可能減小實驗誤差，下列操作中正確的是（____）．

A．彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行

B．兩細繩必須等長

C．標記同一細繩方向的兩點要遠些

D．用兩彈簧秤同時拉細繩時夾角應盡可能大

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【題目】已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u， 核的質(zhì)量為3.0150u.兩個速率相等的氘核對心碰撞聚變成并放出一個中子，釋放的核能也全部轉(zhuǎn)化為機械能.（質(zhì)量虧損為1u時，釋放的能量為931.5MeV.除了計算質(zhì)量虧損外， 的質(zhì)量可以認為是中子的3倍.）

（1）寫出該核反應的反應方程式；

（2）該核反應釋放的核能是多少？

（3）若測得反應后生成中子的動能是3.12Mev，則反應前每個氘核的動能是多少Mev？

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