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【题目】如图所示,金属棒ab从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑,进入光滑导轨的水平部分.导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,在水平部分导轨上静止有另一根金属棒cd,两根导体棒的质量均为m.整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中,忽略一切阻力,重力加速度g.求:

(1)假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰,两棒的最终速度大小;

(2)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q

(3)若已知导轨宽度为L,匀强磁场的磁感应强度为B,上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)对ab由机械能守恒得:mgh=mv02
解得:v0=
两杆最终速度相等,由动量守恒得:mv0=2mv
解得:v=
(2)由能量守恒得:Q=mgh-×2mv2mgh
(4)对cd杆由动量定理:BIL×t=mv-0
q=It=

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,其基本原理如图所示。现有一回旋加速器,当外加磁场一定时,可把质子的速度从零加速到v,质子获得的动能为Ek在不考虑相对论效应的情况下,用该回旋加速器加速原来静止的α粒子(氦核)时,有

A. 能把α粒子从零加速到

B. 能使α粒子获得的动能为2Ek

C. 加速α粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为1:2

D. 加速α粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为2:1

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的AB两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,AB球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且在GRO所在的平面内,米尺的零点与O点对齐

(1)碰撞后B球的水平射程应取为______ cm。

(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是______

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

B.测量A球与B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离

C.测量A球与B球的质量

D.测量G点相对于水平槽面的高度

(3)某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径,由于遮挡,只能看见游标尺的后半部分,如图丙所示,小球的直径D= ______ mm。

(4)常用的测量仪器还有螺旋测微器,若某次测量示数如图丁所示,则待测长度为______ mm。

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【题目】一带负电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是(  )

A. x1处电场强度为零

B. x1x2x3处的电势φ1φ2φ3的关系为φ1φ2φ3

C. 粒子在0~x2段做变速运动,在x2x3段做匀速直线运动

D. x2x3段该带负电的粒子速度增大

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【题目】气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器,可以用来研究匀变速直线运动”、“ 验证机械能守恒定律”、“ 探究动能定理

(1)某学习小组在研究匀变速直线运动的实验中,用如图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1t2,则滑块的加速度可以表示为a=___________________ (用题中所给物理量表示)。

(2)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,可忽略,所以可用上述实验装置来验证机械能守恒定律,为验证机械能守恒定律还需测量的物理量是_______________________________ 。机械能守恒的表达式为______________________用题中所给物理量和测量的物理量表示)

(3)该学习小组在控制沙桶的质量m远远小于滑块的质量M的前提下,忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力,探究动能定理,若由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离s,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为T1T2,滑块在通过两个光电门过程中合外力做功为______________。滑块动能变化为___________________

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【题目】如图所示,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器于北京时间2011113日凌晨实现刚性连接,形成组合体,使中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功.若已知地球的自转周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、组合体运行的轨道距地面高度为h,下列表达式正确的是(  )

A. 组合体所在轨道处的重力加速度

B. 组合体围绕地球作圆周运动的角速度大小

C. 组合体的线速度大小

D. 组合体的运行周期

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【题目】如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m的导体ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,导体与导轨之间的动摩擦因数为μ.现导体在水平向左、垂直于导体的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中始终与导轨保持垂直).设导体接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程

A. 导体速度的最大值为

B. 流过电阻R的电量为

C. 恒力F与摩擦力做功之和等于整个回路中产生的焦耳热

D. 恒力F与安培力冲量之和等于杆动量的变化量

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【题目】某同学设计了如图所示的装置来验证加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上,把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上,小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线,细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,小车在木板上加速运动,数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.

(1)采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比________(填选项前的字母)

A.可以不用平衡摩擦力

B.直接测量小车(包括测力计)所受的拉力, 可以减少误差

C.利用此实验装置不用测量重物的质量

D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量

(2)下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度a=_______m/s2.

①保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据做出a-F图象______________.

②试分析上图中图象不过坐标原点的原因:________________________________.

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【题目】图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示连接.试回答下列问题:

1)下列说法中正确的是_____

AA插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转

B.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转线圈

C.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针会发生偏转

D.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P加速滑动时,电流计指针会发生偏转

2)在实验中,线圈AB哪个相当于产生感应电流的电源_______

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