【題目】如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導(dǎo)軌分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導(dǎo)軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，質(zhì)量M=2kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導(dǎo)軌上，在其右側(cè)至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的ab金屬桿以初速度=12m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后，進(jìn)入磁場并最終未滑出，cd絕緣桿則恰好通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn)，不計其他電阻和摩擦，ab金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，（不考慮cd桿通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn)以后的運(yùn)動），求：

（1）cd絕緣桿通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn)時的速度大小v；

（2）正碰后ab桿的速度大小；

（3）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1) (2) (3) 2J

【解析】（1）cd絕緣桿通過半圓導(dǎo)軌最高點(diǎn)時，由牛頓第二定律有：

解得：

（2）碰撞后cd絕緣桿滑至最高點(diǎn)的過程中，由動能定理有：

解得碰撞后cd絕緣桿的速度：

兩桿碰撞過程，動量守恒，取向右為正方向，

則有：

解得碰撞后ab金屬桿的速度：v1=2m/s

ab金屬桿進(jìn)入磁場后，由能量守恒定律有：

解得：Q=2J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x = 1m。一質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊，從A點(diǎn)以v0 = 2m/s的初速度在水平面上滑行，滑上半圓形軌道。已知滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ= 0.2。取重力加速度g = 10m/s。兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小v1;

（2）小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小v2;

（3）在C點(diǎn)滑塊對軌道作用力的大小F。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“月亮正加速遠(yuǎn)離地球!后代沒月亮看了。”一項新的研究表明，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，同時也導(dǎo)致月球正在以每年3.8cm的速度遠(yuǎn)離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是

A. 月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期將減小

B. 月球繞地球做圓周運(yùn)動的線速度增大

C. 地球同步定點(diǎn)衛(wèi)星的高度增大

D. 地球同步定點(diǎn)衛(wèi)星的角速度增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光電計時器的光電門，實(shí)驗(yàn)時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g．

（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=______cm；

（2）為了測量動摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其符號是______，動摩擦因數(shù)=______(利用測量的量表示)．

（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請?zhí)岢鲆粭l合理化建議：___________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，現(xiàn)將鋅板和銅針分別接在高壓直流電源兩端，鋅板和銅針間產(chǎn)生如圖所示的電場。用弧光燈照射鋅板，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說法正確的是

A. 銅針應(yīng)接電源負(fù)極，鋅板應(yīng)接電源正極

B. 若換用波長更短的光照射鋅板，電流表指針可能不偏轉(zhuǎn)

C. 若增加弧光燈的光照強(qiáng)度，則電流表指針偏轉(zhuǎn)角度增大

D. 光電子從位置a運(yùn)動至位置b的過程，電勢能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以一根質(zhì)量可以忽略不計的剛性輕桿的一端O為固定轉(zhuǎn)軸，軒可以在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，桿的中心點(diǎn)及另一端各固定一個小球A和B，已知兩球質(zhì)量相同，現(xiàn)用外力使桿靜止在水平方向，然后撤去外力，桿將擺下，從開始運(yùn)動到桿處于經(jīng)直方向的過程中，以下說法中正確的是

A. AB段桿的彈力對A球和B球均做正功 B. OA段桿的彈力對A球不做功

C. OA段桿的彈力對A球做正功 D. AB段桿的彈力對A球和B球均做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的斜面體(斜面光滑且足夠長)固定在粗糙的水平地面上，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放。(重力加速度為g)

①求物塊處于平衡位置時彈簧的長度；

②選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運(yùn)動；

③求彈簧的最大伸長量；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為L的兩足夠長平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，整個空間存在垂直導(dǎo)軌乎面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌上靜止有質(zhì)量為m，電阻為R的兩根相同的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路.金屬棒cd左側(cè)導(dǎo)軌粗糙右側(cè)光滑現(xiàn)用一沿導(dǎo)軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd，當(dāng)金屬棒cd運(yùn)動距離為S時速度達(dá)到最大，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦力也剛好達(dá)到最大靜摩擦力.在此過程中，下列敘述正確的是

A. 金屬棒cd的最大速度為

B. 金屬棒ab上的電流方向是a向b

C. 整個回路中產(chǎn)生的熱量為FS－

D. 金屬棒ab與導(dǎo)軌之間的最大靜嶂擦力為F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用手機(jī)可以玩一種叫“扔紙團(tuán)”的小游戲。如圖所示，游戲時，游戲者滑動屏幕將紙團(tuán)從P點(diǎn)以速度v水平拋向固定在水平地面上的圓柱形廢紙簍，紙團(tuán)恰好沿紙簍的上邊沿入簍并直接打在紙簍的底角。若要讓紙團(tuán)進(jìn)入紙簍中并直接擊中簍底正中間，下列做法可行的是

A. 在P點(diǎn)將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出

B. 在P點(diǎn)將紙團(tuán)以大于v的速度水平拋出

C. 在P點(diǎn)正上方某位置將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出

D. 在P點(diǎn)正下方某位置將紙團(tuán)以大于v的速度水平拋出

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