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精英家教网如图所示,a、b是完全相同的导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上.匀强磁场竖直向下.若给a棒以8J的初动能,使之向左运动,不计导轨的电阻,则整个过程a棒产生的最大热量是(  )
A、2 JB、1 JC、4 JD、0.5 J
分析:若给a棒以8J的初动能,使之向左运动,a切割磁感线产生感应电流,受到向右的安培力而做减速运动,b在安培力作用下向左做加速运动,回路中产生的感应电动势减小,感应电流也减小,当两棒的速度相等时,感应电流为零,两棒都做匀速运动,回路中不再产生热量,此时回路中产生的热量最大,根据系统动量守恒定律,确定两者速度的关系,再由能量守恒,即可求解.
解答:解:最终a、b以相同的速度向左运动.由于整个过程中a、b棒组成的系统所受合外力为0,系统动量守恒.
若设a的质量为m,初速度为v0,最终共同速度为v,b的质量为2m,则mv0=2mv,所以v=
1
2
v0
1
2
mv02=8 J,所以a、b共同运动时,它们的总动能为:Ekab=
1
2
×2mv2=m×(
v0
2
)2
=
1
4
m
v
2
0
=
1
2
?
1
2
m
v
2
0
=4J.
所以整个过程中回路产生的总热量Q=△E=(8-4)J=4 J.
又因两个导体棒的电阻相等,则a棒产生的最大热量是:Qa=
1
2
Q=2 J.故A正确.
故选:A.
点评:解答本题要正确分析两棒的运动客,判断出系统的动量守恒,并掌握能量守恒定律的应用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上面等间隔地开凿出一组平行的插槽(图甲中P0P0′、P1P1′…,插槽已经调节与滑槽垂直),槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d(设每次移动B板已经保证竖直).实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图乙所示.
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(1)实验前应对实验装置C(斜槽)反复调节,直到
 
.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了
 

(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了
 

(3)若测得白纸上三个连续打下的痕迹点的纵坐标依次为y1、y2、y3(y1<y2<y3),结合题中其他已知条件和重力加速度g,可求得小球平抛的初速度v0=
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?广东)某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图5中P0P0′、P1P1′…),槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图所示.

(1)实验前应对实验装置反复调节,直到
斜槽末端水平
斜槽末端水平
.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了
保持小球水平抛出的初速度相同
保持小球水平抛出的初速度相同

(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了
保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
保持相邻痕迹点的水平距离大小相同

(3)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(左图中P0P0P1P1…),槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图所示.
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到满足
轨道未端水平
轨道未端水平
要求.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了
具有相同的初速度
具有相同的初速度

(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了
获取相等的时间并在x轴上形成位移
获取相等的时间并在x轴上形成位移

(3)从得到小球在白纸上打下的若干痕迹点开始,简述测量小球平抛初速度的主要步骤(包括需测量的物理量及初速度的表达式)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,A、B、C三个物体通过细线、光滑的轻质滑轮连接成如图装置,整个装置保持静止.C是一只砂箱,砂子和箱的重力都等于G.打开箱子下端的小孔,使砂均匀流出,经过时间t0,砂子流完.下面四条图线中表示了这个过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间变化关系的是(  )

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科目:高中物理 来源:2014学年广东顺德一中实验学校高三上学期第二次月考理科综合物理试卷(解析版) 题型:实验题

某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中 ……),槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图所示。

(1)实验前应对实验装置反复调节,直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_____________________。

(2)每次将 B板向内侧平移距离d ,是为了______________________ 。

(3)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹。

 

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