[题目]在学习了电磁驱动和电磁制动后.某物理兴趣小组的同学设计了如下装置进行研究.如图所示.足够长平行光滑导轨的间距L＝0.2m.b1b2右侧轨道水平.左侧曲线轨道与水平轨道相切于b1b2.所有轨道均电阻不计.在水平轨道内有竖直向下的匀强磁场.磁感应强度大小为B＝0.8T.质量为M＝0.2kg.电阻为R1＝0.1Ω的金属棒b垂直于轨道静止放置在与b1b2相距1m远� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】在学习了电磁驱动和电磁制动后，某物理兴趣小组的同学设计了如下装置进行研究。如图所示，足够长平行光滑导轨的间距L＝0.2m，b1b2右侧轨道水平，左侧曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均电阻不计。在水平轨道内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.8T。质量为M＝0.2kg、电阻为R1＝0.1Ω的金属棒b垂直于轨道静止放置在与b1b2相距1m远的水平轨道上，并用插销固定。质量为m＝0.1kg、电阻为R2＝0.2Ω的金属棒a由曲线轨道上端a1a2处静止释放，a1a2处到水平轨道的竖直高度h＝0.45m，若金属棒a在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，金属棒a与b相撞时无能量损失，g＝10m/s2。求：

(1)金属棒a第1次滑到b1b2处时的速度大小；

(2)金属棒a与金属棒b碰撞的次数；

(3)若撤去固定金属棒b的插销，使其能自由移动，金属棒a还是由曲线轨道上端a1a2处静止释放，金属棒b初始静止在水平轨道上，两棒最终运动达到稳定状态。要使两棒不相碰，则金属棒b初始位置距离b1b2至少多远？整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热是多少?

【答案】(1)3m/s (2)2次 (3)2.34m；0.1J

【解析】

（1）根据动能定理可得

解得

v=3m/s；

（2）对a棒用动量定理可得：

解得：

根据

解得

x=3.5m

因此金属棒a与金属棒b碰撞2次；
（3）最终两棒匀速，且va=vb
根据动量守恒定律可得：

mv=mva+Mvb

解得

va=vb=1m/s

系统产生的焦耳热

则B棒产生的焦耳热

a刚要追上b，二者速度相同，此过程对b根据动量定理可得：

BIl△t=Mvb

根据q=I△t、、可得：
联立解得

△Φ=BL△x

解得：

△x=2.34m。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为水平感应距离）时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传

感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。

(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；

(2)若人以的速度沿图中虚线S走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离应为多少？

(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0．5 m框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。

(1)组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母).

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球

D.直径为1.8cm的铁球

(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝__________(用L、n、t表示).

(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.

请计算出第3组实验中的T＝________s，g＝________m/s2.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，、是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为、，且，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇。下列说法中正确的是（）

A.P质点的振动始终是加强的

B.经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加

C.由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理

D.P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】右端带有光滑圆弧轨道且质量为的小车静置于光滑水平面上，如图所示。一质量为的小球以速度水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是（）

A.小球可能从圆弧轨道上端抛出并不再回到小车

B.小球可能离开小车水平向左做平抛运动

C.小球可能离开小车做自由落体运动

D.小球可能离开小车水平向右做平抛运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示，测量方法正确的是______________（选填“甲”或“乙”）。

(2)用游标卡尺测出小球直径，如图，读出图中游标卡尺的读数为___________mm。

(3)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别装置一激光光源与光敏电阻（光强越强，电阻越小），如图所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图示所示，则该单摆的振动周期为______________。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将______________（填“变大”“不变”或“变小”）。