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【题目】如图所示,光滑平行导轨仅其水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,金属杆b静止在导轨的水平部分,金属杆a沿导轨的弧形部分从离地h处由静止开始下滑,运动中两杆始终与轨道垂直并解除良好且它们之间未发生碰撞,已知a杆的质量ma=m0,b杆的质量mb=2m0,且水平导轨足够长,

(1)ab的最终速度分别是多大?

(2)整个过程中回路释放的电能是多少?

(3)若已知a、b杆的电阻之比Ra:Rb=1:2,其余电阻不计,则整个过程中a、b上产生的热量分别是多少?

【答案】(1)(2)(3)

【解析】(1)以a为研究对象,对a沿导轨的弧形部分下滑h的过程应用动能定理可得:

a沿导轨的水平部分运动过程中切割磁感线,回路中产生感应电流,a受安培力作用减速b受安培力作用加速,当两者速度相等时,电流为零,达到稳定状态;

a、b两杆为系统,根据动量守恒可得,联立解得

(2)对全过程由功能关系可知,整个过程中回路释放的电能,解得

(3)流过a、b两杆的电流始终相等,两杆a、b上产生的热量之比,又,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现在提倡低碳环保出行,许多城市都设立了共享单车.单车动力传动关系如图所示,花轮、齿轮、后轮的半径之比为2:1:4,单车在平直道路上匀速行驶时,关于花轮、齿轮、后轮边缘上一点,下列说法正确的是(   )

A. 花轮和齿轮的线速度相等

B. 齿轮和后轮转速相等

C. 花轮和后轮线速度相等

D. 花轮和后轮转速相等

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【题目】在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场,被拉直的绝缘轻绳一端固定在O点,另一端系着带正电的小球,轻绳与水平面平行,OB与电场线平行。若小球从A点由静止释放后,沿水平面摆动到B点,不计空气阻力,则关于此过程,下列判断正确的是

A. 小球的动能先变小后变大

B. 小球的切向加速度一直变大

C. 小球受到的拉力先变大后变小

D. 小球受到的电场力做功的功率先增大后减小

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【题目】如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法中正确的是 (  )

A. 刚闭合开关S的瞬间,通过D1D2的电流大小相等

B. 刚闭合开关S的瞬间,通过D1D2的电流大小不相等

C. 闭合开关S待电路达到稳定,D1熄灭,D2比原来更亮

D. 闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭

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【题目】如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为100 kW,用总电阻为10 Ω的输电线向远处送电。为提高输电效率,发电站安装一变压比为1:20的升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,求:

(1)输电线上的电流为多少;

(2)降压变压器的变压比为多少;

(3)输电线上损失功率占输电功率的百分比。

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【题目】如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,若已知这列波周期为1 s,则下列判断中正确的是

A. 这列波的振幅为8 cm

B. 这列波的波速为4 m/s

C. 图示时刻x 2 m处的质点沿y轴正方向运动

D. 图示时刻x 5 m处质点的加速度大小为零

E. 从图示时刻开始再经过1.5 sx12 m处的质点刚好从平衡位置开始向y轴正方向运动

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【题目】(多选)如图,从竖直面上大圆的最高点A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上。相同物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则下列说法中正确的是

A. 到达底端的速度大小不相等

B. 重力的冲量都相同

C. 物体动量的变化率都相同

D. 沿AB运动所用的时间小于沿AC运动所用的时间

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【题目】如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin (2.5πt)m.t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小g=10m/s2.以下判断正确的是( )

A. .h=1.7m B. 简谐运动的周期是0.8 s

C. 0.6 s内物块运动的路程是0.3 m D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反

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【题目】2017年首场流星雨为13日夜晚的象限仪座流星雨,流星雨以流星辐射点所在天区的星座命名,流星体常有一个母体彗星,母彗星受太阳和行星作用在轨道附近残留部分碎片,当地球经过时,这些碎片被地球吸引与大气摩擦而形成流星雨.著名的狮子座流星雨的母彗星为坦普尔-塔特尔(55P/Tempel-Tuttle)彗星,其近日点在其轨道与地球轨道平面的交点附近,距离约1AU(1AU约等于地球到太阳的平均距离),轨道半长轴约10.3AU.彗星每次回归近日点时,如1998年,地球上常能观测到流星暴.下列说法中正确的是

A. 流星体进入地球大气时机械能增大

B. 下一次狮子座流星暴可能发生在2031

C. 坦普尔-塔特尔彗星在近日点的速度大于6.28AU/

D. 若忽略质量损失,坦普尔-塔特尔彗星从远日点回归到近日点过程,重力势能增大

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