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【题目】两条足够长的平行光滑的金属导轨MNPQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,轨道电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。轨道上有材料和长度相同、横截面积不同的两导体棒ab,其中导体棒a的质量为m,电阻为R,导体棒b的质量为2m,导体棒b放置在水平导轨上,导体棒a在弯曲轨道上距水平面高度处由静止释放。两导体棒在运动过程中始终不接触,导体棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直,重力加速度为g。求:

1)导体棒a刚进入磁场时,导体棒a中感应电流的瞬时电功率P

2)从导体棒a开始下落到最终稳定的过程中,导体棒a上产生的内能;

3)为保证运动中两导体棒不接触,最初导体棒b到磁场左边界的距离至少为多少?

【答案】1;(2;(3

【解析】

1)导体棒a从弯曲导轨上滑下到刚进入磁场时,由动能定理得

解得

由题意可知导体棒b的横截面积是a2倍,由电阻定律

得导体棒b的电阻为

感应电流

感应电流的瞬时电功率

2)最终稳定时,ab两棒速度相等,根据动量守恒得

根据能量守恒得

解得

两导体棒ab阻值之比为,故产生的内能之比为,导体棒a上产生的内能

3)设两导体棒速度相同时,两者恰好不接触,对导体棒b由动量定理可得

设导体棒b到磁场左边界的最小距离为x,根据法拉第电磁感应定律可得

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的x-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )

A. t1 时刻两车相距最远

B. t1时刻乙车从后面追上甲车

C. t1时刻两车的速度刚好相等

D. 0t1时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是_____

A.悬浮在液体中的微粒越大,某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显

B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力

C.当分子间距rr0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力

D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

E.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中,一定从外界吸收热量

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“利用单摆测重力加速度”的实验中,

1)以下做法正确的是__________

A. 测量摆长时,用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长L

B. 测量周期时,从小球经过平衡位置开始计时,经历50次全振动总时间为t,则周期为

C. 摆动中出现了轻微的椭圆摆情形,王同学认为对实验结果没有影响而放弃了再次实验的机会

D. 释放单摆时,应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°

2)黄同学先测得摆线长为97.92cm,后用游标卡尺测得摆球直径(如图),读数为_________cm;再测得单摆的周期为2s,最后算出当地的重力加速度g的值为_________m/s2。(9.86,结果保留两位小数)

3)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径。具体做法如下:第一次量得悬线长L1,测得振动周期为T1;第二次量得悬线长L2,测得振动周期为T2,由此可推得重力加速度的表达式为g_____________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示是飞船进入某星球轨道后的运动情况,飞船沿距星球表面高度为100km的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点时,点火制动变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的B点时,飞船离星球表面高度为15km,再次点火制动,下降落到星球表面。下列判断正确的是( )

A.飞船在轨道Ⅱ上由A点运动到B点的过程中,动能增大

B.飞船在轨道Ⅱ上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能

C.飞船经过A点时,在Ⅰ轨道上的加速度等于在Ⅱ轨道上的加速度

D.飞船在A点点火变轨瞬间,速度增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某娱乐项目中,参与者抛出一小球去撞击触发器,从而进入下一关。现在将这个娱乐项目进行简化,假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器。若参与者仍在刚才的抛出点,沿ABCD四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球,如图所示。则小球能够击中触发器的可能是 )

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是

A. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快

B. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动

C. 玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快

D. 玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示的弹簧振子在AB两点间做简谐运动,O点为平衡位置,图乙为此弹簧振子的振动图象,则(  )

A.t=0.6s时,弹簧振子的弹性势能最小

B.t=0t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动

C.t=0.5st=0.7s两个时刻,弹簧振子在同一位置

D.t=0.2s时,弹簧振子的位移为负向最大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.则(  )

A. μ1一定小于μ2

B. μ1可能大于μ2

C. 改变F的大小,F>μ2(m1m2)g时,长木板将开始运动

D. F作用于长木板,F>(μ1μ2)(m1m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动

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