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【题目】如图所示,在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m=2kg的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H=1.25m,导轨宽为L=1m,导轨足够长且电阻不计,金属杆电阻为R=1Ω.现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v=10m/s撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点.C点与杆A2初始位置相距为S=1m.求:

【答案】1 (2) Q=18J

【解析】(1)设撞击后小球反弹的速度为v0,金属杆A1的速度为v1

根据动量守恒定律:

根据平抛运动:S=v0t

可得:v1=6m/s

回路内感应电动势的最大值为Em=BLv1 所以回路内感应电流的最大值为

(2)因为在安培力的作用下,金属杆A1做减速运动,金属杆A2做加速运动,当两杆速度大小相等时,回路内感应电流为0,其中v12是两杆速度大小相等时的速度,

根据动量守恒定律,

根据能量守恒定律,

可得:Q=18J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg、带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间上加一个如图乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)求:

 

(1)4秒内小物块的位移大小;

(2)4秒内电场力对小物块所做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图,则下列关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有(  )

A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度

B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度

C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期

D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面内,米尺的零点与O点对齐

1碰撞后B球的水平射程应取为________cm

2在以下选项中,本次实验必须进行的测量是________

A水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

B测量A球与B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离

C测量A球与B球的质量

D测量G点相对于水平槽面的高度

3某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径,由于遮挡,只能看见游标尺的后半部分,如图所示,小球的直径D=________mm

4常用的测量仪器还有螺旋测微器,若某次测量示数如图,则待测长度为________mm

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【题目】如图甲所示:MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面成某一夹角,导轨电阻不计;长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,ab的质量m=0.1 kg、电阻R=lΩ;MN、PQ的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱;已知灯泡电阻RL=3Ω,定值电阻R1=7Ω,调节电阻箱使R2 =6Ω,重力加速度g=10 m/s2。现断开开关S,在t=0时刻由静止释放ab,在t=0.5 s时刻闭合S,同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面斜向上;图乙所示为ab的速度随时间变化图像。

(1)求斜面倾角a及磁感应强度B的大小;

(2)ab由静止下滑x=50 m(此前已达到最大速度)的过程中,求整个电路产生的电热;

(3)若只改变电阻箱R2的值。当R2为何值时,ab匀速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?

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【题目】宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星,它们只在相互间的万有引力作用下,绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论,双星间的距离在不断缓慢增加,设双星仍做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )

A. 双星相互间的万有引力不变

B. 双星做圆周运动的角速度均增大

C. 双星做圆周运动的动能均减小

D. 双星做圆周运动的半径均增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中ac的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上,b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示.下列说法中正确的是(  )

A. a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度

B. b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度

C. a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度

D. a、c存在在P点相撞危险

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【题目】甲、乙两个物体在同一直线运动,a4 m/s2a=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是(  )

A. 甲的加速度大于乙的加速度 B. 甲做加速直线运动,乙做减速直线运动

C. 甲的速度比乙的速度变化快 D. 甲、乙在相等时间内速度变化一定不同

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【题目】如图所示,水平放置的金属导轨MN,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与水平导轨平面夹角为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨MN垂直。电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计。闭合开关后,导体棒静止。求:

(1)通过导体棒电流的大小;

(2)通电导体棒所受的安培力的大小和方向

(3)导体棒所受摩擦力和弹力大小。

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