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【题目】足够长的平行金属轨道MN,相距L=0.5m,且水平放置。MN左端与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道相连,金属棒bc可在轨道上无摩擦地滑动,两金属棒的质量mb=mc=0.1kg,电阻Rb=Rc=1Ω,轨道的电阻不计。平行水平金属轨道MN处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中,磁场方向与轨道平面垂直,光滑竖直半圆轨道在磁场外,如图所示。若使b棒以初速度v0=10m/s开始向左运动,求:

(1)c棒的最大速度;

(2)c棒中产生的焦耳热;

(3)c棒达最大速度后沿半圆轨道上滑,金属棒c到达轨道最高点时对轨道的压力的大小。

【答案】(1)5m/s(2)1.25J(3)1.25N

【解析】

(1)在磁场力作用下,b棒做减速运动,c棒做加速运动,当两棒速度相等时,c棒达最大速度。选两棒为研究对象,根据动量守恒定律有

解得c棒的最大速度

(2)b棒开始运动到两棒速度相等的过程中,系统减少的动能转化为电能,两棒中产生的总热量为

因为

所以c棒中产生的焦耳热为

(3)c棒沿半圆轨道滑到最高点时的速度为,从最低点上升到最高点的过程由机械能守恒可得

解得

在最高点,设轨道对c棒的弹力为F,由牛顿第二定律得

解得

由牛顿第三定律得,在最高点c棒对轨道的压力为1.25N

练习册系列答案
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【题目】直径0.3 mm的细铅丝通过1.8 A的电流被熔断,直径0.6 mm的粗铅丝通过5 A的电流被熔断,如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝,则通过多大电流时,电路断开(

A.5 AB.30 AC.36 AD.55 A

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【题目】在光滑的水平面上有一物体同时受到水平力的作用,在第1s内保持静止状态,若两个力随时间变化情况如图所示,则下列说法中正确的是( ).

A.在第6s末物体的速度和加速度均为零

B.在第2s内物体做匀加速运动,加速度大小恒定,速度均匀增大

C.在第5s内物体做变加速运动,加速度均匀减小,速度逐渐增大

D.在第3s内物体做变加速运动,加速度均匀减小

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【题目】某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:

1)螺旋测微器如题1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_____(选填A”“BC),直到听见喀喀的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.

2)选择电阻丝的_____(选填同一不同)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.

32图甲中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____

4)为测量R,利用2图甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1I1关系图象如图图所示.接着,将电压表改接在ab两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:

U2/V

0.50

1.02

1.54

2.05

2.55

I2/mA

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

请根据表中的数据,在方格纸上作出U2I2图象.___

5)由此,可求得电阻丝的Rx=______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.

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【题目】物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示,则这两个物体的运动情况是(  )

A.甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零

B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m

C.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m

D.乙在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零

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【题目】关于探究小车速度随时间变化的规律”的实验,下列说法中正确的是(

A.长木板一定要水平放置

B.为了减小误差在纸带上选计数点时应该每隔四个点取一个计数点

C.使用毫米刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位

D.图线处理数据时,所描图线必须经过每一个点

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【题目】如图所示,半径为R的竖直半球形碗固定于水平面上,碗口水平且AB为直径,O点为碗的球心。将一弹性小球(可视为质点)从AO连线上的某点c点沿CO方向以某初速度水平抛出,经历时间(重力加速度为g)小球与碗内壁第一次碰撞,之后可以恰好返回C点;假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,法向速度等大反向。不计空气阻力,则CO两点间的距离为

A. B. C. D.

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【题目】某物体沿直线运动的v-t图像如图所示,由图像可以看出物体运动情况,下列说法正确的是

A. 沿单方向做直线运动

B. 沿直线作往复运动

C. 做匀变速直线运动

D. 2秒时物体回到了出发的位置

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【题目】某同学用图甲所示装置做探究求合力的方法的实验。

(1)下列说法正确的是___(填选项前的字母)

A.在测量同一组数据F1F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化

B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下

C.F1F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D.为减小测量误差,F1F2方向间夹角应为某个持定的角度

(2)某实验小组完成该实验后得到的图形如图乙所示,图乙的四个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是___

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