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(20分)如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d="0." 5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω;导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,a、b电流间的相互作用不计),求:

(1)在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比;
(2)在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量;
(3)M、N两点之间的距离。
(1) (2)1.2J (3)

试题分析:(1)由题意知,当b在磁场中运动的过程中,a与电阻R并联,然后与b串联,故a、b中电流,再根据Q=I2Rt,可求产生的热量之比
(2)设整个过程中装置上产生的热量为Q,由,可解得Q=1.2J
(3)设a进入磁场的速度大小为v1,此时电路中的总电阻R总1=7.5Ω
b进入磁场的速度大小为v2,此时电路中的总电阻R总2=5Ω
,可得
又由,解得
M、N两点之间的距离
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m,A与B的质量相等,A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2。取重力加速度g=10m/s2,求:

(1)碰撞前瞬间A的速率v。
(2)碰撞后瞬间A与B整体的速度。
(3)A与B整体在桌面上滑动的距离L。

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(18分)如图所示,质量为m1=0.01Kg的子弹A,垂直纸筒的旋转轴穿过高速旋转的纸筒B且只在B上留下一个弹孔,子弹穿过B后打入质量为m2=0.99Kg的木块C中,并在C里面(A、C可视为质点)。木块C放在长木板D的左端,D的质量m3=3kg,长度为L1=0.375m。长木板刚在光滑的水平桌面上,水平桌面的右端有一很薄的与D等高的固定挡板E,D的右端到E距离L2=0.125m,D碰到即被粘牢,C则离开D飞到桌面下方的水平地面上。已知纸筒直径d=30cm,纸筒匀速旋转的角速度,C与D之间的动摩擦因素,木板D的上表面距离地面高H=5m,子弹穿过纸筒的过程中所受的摩擦力和空气阻力忽略不计,取g=10m/s2。求:
(1)若发生子弹的枪有两个档位,可以发射两种初速度不同的子弹,为了让子弹穿过纸筒的时间尽可能短,子弹两个档位的速度大小分别是多少?
(2)在(1)问中,讨论子弹打入C后,整体能否与D达到共同速度,并求出AC整体能与D达到共速情况下AC整体落到地面上距桌边的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

子弹的速度为v,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零。若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的三分之一时,子弹的速度是(  )
A.vB.v C.v D.v

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移L后,动量为p、动能为Ek ,则:
(1)若由静止出发,仍在水平力F的作用下,求经过时间2t后物体的动能;
(2)若由静止出发,仍在水平力F的作用下,求通过位移2L后物体的动量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,,重力加速度为g。则以下判断正确的是
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
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D.经O点时,物块的动能小于

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的带正电小球B静止在水平上,质量为2m带正电小球A从LM上距水平高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A、B两球始终没有接触.重力加速度为g.求:

(1)A球刚进入水平轨道的速度大小;
(2)A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能
(3)A、B两球最终的速度大小.

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(20分)
如图1所示,木板A静止在光滑水平面上,一小滑块B(可视为质点)以某一水平初速度从木板的左端冲上木板。

(1)若木板A的质量为M,滑块B的质量为m,初速度为v0,且滑块B没有从木板A的右端滑出,求木板A最终的速度v。
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(3)若改变滑块B冲上木板A的初速度v0,木板A最终速度v的大小将随之变化。请你在图2中定性画出v-v0图线。

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如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不再受其它力,则此过程微粒(     )
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