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【题目】如图所示,有两条相距的平行的金属导轨,轨道左侧的光滑斜面倾斜角,右侧水平轨道分为3个区域,第I区域的长度,动摩擦因素;第II光滑区域的长度,第III区域的长度,动摩擦因素,在右侧轨道接阻值的定值电阻。在轨道第II光滑区域存在竖直向下的磁场,磁感应强度的大小为B=2T。一质量、电阻的导体棒a时刻无初速度释放,初始位置与水平轨道间的高度差。另一的导体棒b静止于倾斜轨道和第I区域连接处,导体棒b的电阻a棒下滑后平滑进入水平轨道(转角处无机械能损失),并与b棒发生弹性碰撞。导体棒始终与导轨垂直并接触良好,轨道的电阻和电感不计。重力加速度g

1)导体棒a与导体棒b碰撞后瞬间的速度分别为多少?

2)导体棒b刚进入磁场瞬间受到的安培力大小。

3)判断导体棒b能否进入区域III,若能,求出进入区域III前瞬间速度是多少?导体棒a和导体棒b在整个运动过程中所产生的总电热和总摩擦生热分别是多少。

【答案】14m/s;(2;(3)能;总电热5.625J;总摩擦热3.375J.

【解析】

1)导体棒a滑到底端时速度为v,则

导体棒ab碰撞时由动量守恒和能量守恒关系

联立解得

2)对a棒在区域I运动时

解得

a棒刚好未进入磁场,

b棒在区域I运动时

解得

即仅导体棒b在磁场中做减速运动,刚进入速度

带入数据可得

3)在I区域:在区域I 中运动时两棒产生的总摩擦热为

在II区域设导体棒在区域II 中运动,刚出离区域时的速度为 ,则由动量定理

解得

即导体棒b能进入区域III

在区域II 中产生的电热

在III区域:导体棒b摩擦生热为

则总的摩擦热

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为,电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落高度HB点后与一绝缘轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是(

A. 物块在B点速度最大

B. 弹簧的弹性势能的增加量为

C. 带电物块电势能增加量为

D. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为

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【题目】某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验步骤如下:

a.安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。

b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每2个打点间隔取一个计数点,如图乙中012……8点所示。

c.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x0x1x2……x8

d.分别计算出打点计时器打下计数点123……7时小车的瞬时速度v1v2v3……v7

e.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出vt图线。

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

①表1记录该同学测出计数点的刻度数值,其中x5未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表1___________

1

符号

x0

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

x8

刻度数值/cm

0

1.12

2.75

4.86

7.49

14.19

18.27

22.03

②表2记录该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表1x5x7计算出v6的值,并填入表2_________

2

符号

v1

v2

v3

v4

v5

v6

v7

速度数值/(m·s-1)

0.34

0.47

0.59

0.72

0.84

0.98

③该同学在图丙中已标出v1v2v3v4v5v7对应的坐标点,请你在图中标出v6对应的坐标点,并画出vt图线_________

④根据vt图线可计算出小车的加速度a=___________m/s2。(保留两位有效数字)

⑤为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:

求出其平均值。你认为aa哪个更准确,请说明理由。____________

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【题目】如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g

1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;

2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

3)本实验中,m1=0.5kgm2=0.1kgμ=0.2,砝码与纸板左端的距离d="0.1" m,取g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l ="0.002" m,人眼就能感知,为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

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【题目】某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离,每两个点之间还有4个点未画出。(答案均保留两位有效数字)

1)物块下滑是的加速度a=_________m/s2;打点D点时物块的速度vD=________m/s;

2)已知重力加速度大小为g,斜面底边的长度,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)

A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的质量

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【题目】如图所示,abc都是厚度均匀的平行玻璃板,abbc之间的夹角都为β,一细光束由红光和蓝光组成,以入射角θO点射入a板,且射出c板后的两束单色光射在地面上PQ两点,由此可知(  )

A.射出c板后的两束单色光与入射光不再平行

B.射到Q点的光在玻璃中的折射率较大

C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大,波长较长

D.若射到PQ两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象,则射到P点的光形成干涉条纹的间距较小

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【题目】如图所示为AB两质点的图像。对于AB两质点的运动,下列说法中正确的是(  )

A.质点A向所选定的正方向运动,质点BA的运动方向相反

B.质点AB的速度并不相同

C.在相同的时间内,质点AB的位移相同

D.不管质点AB是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大

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(1)物体离开平台时的速度

(2)恒定外力F的大小

(3)若物体到D点的速度大小等于离开平台的速度大小,求物体在D点时轨道受到的压力

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A. 金属钾发生光电效应的截止频率约为5.5×1014Hz

B. 若入射光频率加倍,光电子的最大初动能变为3.00eV

C. 若入射光频率加倍,电流表的示数变为2I

D. 若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为5.25V

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