[题目]如图所示.MN.PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N.Q端平滑连接.M.P端连接定值电阻R.质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上.在其右侧至N.Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场.现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后.进入磁场并最终未滑出.cd绝缘杆则恰好通过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点，不计其他电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，（不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动），求：

（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；

（2）正碰后ab杆的速度大小；

（3）电阻R产生的焦耳热Q。

【答案】(1) (2) (3) 2J

【解析】（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有：

解得：

（2）碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有：

解得碰撞后cd绝缘杆的速度：

两杆碰撞过程，动量守恒，取向右为正方向，

则有：

解得碰撞后ab金属杆的速度：v1=2m/s

ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有：

解得：Q=2J

练习册系列答案

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（1）小滑块到达B点时的速度大小v1;

（2）小滑块到达C点时的速度大小v2;

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（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d=______cm；

（2）为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量及其符号是______，动摩擦因数=______(利用测量的量表示)．

（3）为了减小实验误差，请提出一条合理化建议：___________________。

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B. 若换用波长更短的光照射锌板，电流表指针可能不偏转

C. 若增加弧光灯的光照强度，则电流表指针偏转角度增大

D. 光电子从位置a运动至位置b的过程，电势能增加

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①求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

②选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

③求弹簧的最大伸长量；

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