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【题目】如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感强度B=0.5T,一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求

(1)从金属棒进入磁场到电流为零的过程中通过电阻R的电荷量;

(2)整个过程中外力F的最大值。

【答案】(1)0.2C(2)0.24N

【解析】根据题意可知,当金属棒的速度为零时,回路中的电流为零

解得 Q = 0.2C

根据题意可知

由于速度大小为v0时的安培力F<ma,所以外力F的方向始终向左,当金属棒返回初始位置时F最大,此时速度大小仍为v0,方向向左

解得 Fm=0.24N

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某科技小组在实验室中研究远距离输电.由于输电线太长,他将每50 米导线卷成一卷,共卷成8卷来代替输电线路.第一次直接将输电线与实验电源及用电器相连,测得输电线上的输电电流和损失的功率为I1、P1,;第二次采用如下图所示的电路输电,其中理想变压器 T1与电源相连,其原、副线圈的匝数比为 n1∶n2,理想变压器 T2与用电器相连,测得输电线上的输电电流和损失的功率为I2、P2.下列说法中正确的是( )

A. 第二次实验时因为多接了两个变压器,所以P2>P1

B. 通过该实验可以证明,提高输电电流能减小远距离输电的能量损失

C. 若输送功率一定,则I2∶I1=n1∶n2

D. 若输送功率一定,则P2∶P1=n22∶n12

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一质量为M3.0 kg的长木板B静止在光滑的水平面上,在长木板B的最左端放置一可视为质点的小物块A,已知长木板的长度为L0.96 m,小物块的质量为m1.0 kg,小物块与长木板上表面之间的动摩擦因数为μ0.3(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度g10 ms2。如果对小物块施加一水平向右的恒力F6.0 N,为了保证小物块能离开长木板,则恒力F的冲量至少应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,竖直面内半径r=0.8m1/4圆周的光滑曲面EM与粗糙水平面MN相切于M点,MNx=6.0m.过M点的竖直虚线PQ及右侧空间存在水平向里的匀强磁场,B=5T,水平面的右端N处紧邻一半径RR未知)的绝缘圆筒(图示为圆筒的横截面),圆筒内除了磁场外还有一竖直方向的匀强电场,圆筒上两小孔N、S和圆心O2在水平直径上.水平面上紧邻M点处有一质量m=0.1kg不带电的小球b,另有一个与b完全相同的、带电量q=–0.01C的小球a从曲面的顶端E处由静止释放,滑到M点处与静止的小球b正碰并粘在一起,碰后的瞬间给粘合体c一个水平推力F,粘合体以a=1m/s2加速度匀加速运动到N点,同时撤去水平推力,粘合体从N点进入圆筒后作竖直面内的圆周运动.不计空气阻力,小球ab和粘合体c均视为质点,碰撞前后电荷总量保持不变,粘合体c与水平面间MN间的动摩擦因数μ=0.5.g10m/s2.求:

(1)小球ab碰前瞬间过曲面M点时对M点的压力;

(2)整个过程中水平力F对粘合体c的冲量;

(3)粘合体cN点进入圆筒后,假设与筒壁碰后速度大小不变,方向反向,若粘合体c与筒壁发生3次碰撞后从S点射出,求圆筒的半径.(已知tan22.5=

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,长为L的轻绳一端系于O点,另一端系一小球,在O点正下方P点有一钉子。现将小球拉至A点由静止释放,小球摆至最低点B后继续向右摆至最高点C。整个过程中,小球摆角始终小于。下列说法正确的是________.

A.小球在C点时回复力最大

B.小球在B点时合力为零

C.小球从A摆至B点时合力突然变大

D.小球从A点摆至B点的时间等于从B点摆至C点的时间

E.若将钉子的位置上移,则小球从A点摆至C点的时间变长

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【题目】如图甲所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向,紧贴斜面PQ无摩擦滑下;关于物体沿x方向和y方向运动的位移-时间图象及速度-时间图象,其中可能正确的是

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,在光滑的水平地面上有平板小车质量为M=2 kg,体积相等的滑块甲和乙质量均为m=1 kg,三者处于静止状态。某时刻起滑块甲以初速度=2m/s向左运动,同时滑块乙以=4m/s向右运动。最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端。小车长L=9.5m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,(g10m/s,滑块甲和乙可视为质点)求:

(1)两滑块与小车间的动摩擦因数;

(2)两滑块运动前滑块乙离右端的距离。

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【题目】如图所示,竖直放置的1/4圆弧轨道AB与水平轨道BC相切连接。一质量为m的小物体由静止开始从顶端A沿圆弧轨道滑下,最后停止于水平轨道的C处,已知BC=R(R为圆弧轨道半径),小物体与水平面间的动摩擦因数为μ,现用力F将该小物体从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A,拉力F的方向始终与小物体的运动方向一致。重力加速度为g,下列说法正确的是

A物体从A点下滑到B点的过程中克服摩擦力做功为mgR(1-μ)

B拉力F做的功等于mgR(1+μ)

C物体先后两次经过B点时对B点的压力大小之比为3︰1

D物体从B点到C点过程中在BC中点的速度大小等于

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【题目】如右图所示一木板放置在光滑的水平桌面上,A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连,细绳平行于地面,且跨过轻滑轮,A物体放置在木板的最左端。已知木板的质量m1=20.0kg,物体A的质量m2=4.0kg,物体B的质量m3=1.0kg,物体A与木板间的动摩擦因数μ=0.5,木板长L=2m本板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g10m/s2.不计滑轮摩擦。

(1)为了使物体A随着木板一起向左运动,现对木板施加水平向左的力F,求力F的最大值;

(2)若开始时不施加力F,在A、B、木板静止时,用向左的水平力击打木板一下,使木板、A向左运动,物体B上升。当物体B上升hB=1.0m(物体B未碰触滑轮)时,物体A刚好到达木板最右端。求最初击打木板的冲量I.

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