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【题目】如图所示,一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑绝缘水平桌面上,平行导轨MNPQ相距为L。空间存在着足够大的方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。另有质量也为m的金属棒CD,垂直于MN放置在导轨上,并用一根绝缘细线系在定点A。已知,细线能承受的最大拉力为T0 CD棒接入导轨间的有效电阻为R。现从t =0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力,使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动。

(1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0及细线断裂时框架的瞬时速度v0大小;

(2)若在细线断裂时,立即撤去拉力,求此后过程中回路产生的总焦耳热Q

【答案】(1)(2)

【解析】(1)细线断裂时,对棒有

联立解得

撤去拉力F时,框架的速度

(2)在细线断裂时立即撤去拉力,框架向右减速,棒向右加速,设二者最终速度大小为v,由系统动量守恒可得

撤去拉力后,系统总动能的减少量等于回路消耗的电能,最终在回路中产生的总焦耳热

联立得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为甲、乙两质点的v-t图象。对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是(

A. 甲向所选定的正方向运动,乙与甲的运动方向相反

B. 甲和乙的速度并不相同

C. 在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同

D. 不管甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大

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【题目】如图所示,光滑地面上有P,Q两个固定挡板,A,B是两挡板连线的三等分点.A点有一质量为m2的静止小球,P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动.小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失,两小球均可视为质点.已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处,则两小球的质量之比m1:m2可能为(

A. 3:1B. 1:3C. 1:5D. 1:7

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【题目】如图所示为平放于水平面上的型管俯视图,型管固定不动;内壁光滑的ABDF两直管道长度均为2RGDF中点;内壁粗糙的半圆弧BCD半径为R。空间存在水平向右电场强度E=的匀强电场。一电荷量为q的带正电绝缘小球(直径略小于管的直径,且可看做质点)A位置由静止释放,第一次到达轨道最右端的C点时速率vc=,已知重力加速度为g。下列说法正确的是(

A. 小球由AB的时间为2

B. 小球第一次到C点时对轨道的弹力大小为mg

C. 小球恰能运动到G

D. 小球从开始运动到最后静止,克服摩擦力做功一定等于3mgR

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【题目】用自由落体法验证机械能守恒定律,器材安装如图甲所示,若将纸带从图示所示位置由静止释放。

(1)请指出图甲中的错误及不妥之处:①_______________;②_______________

(2)改进实验中错误及不妥之处后,打出如图乙所示一条纸带。已知打点计时器的打点频率为50Hz,根据纸带所给数据计算出打C点时重物的速度为_______m/s(结果保留三位有效数字)。

(3)某同学选用两个大小、外表面完全相同但质量不同的重物ab进行实验测得几组数据,画出的图象如图丙所示,求出图线的斜率k,由图象可知重物a的质量m1________重物b的质量m2(选填“大于”或“小于”)。

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【题目】如图所示,半径分别为R2R的两个圆盘AB处于水平面内,两者边缘接触,靠静摩擦传动,均可以绕竖直方向的转轴O1O2转动.一个可视为质点的小滑块位于转盘B上的C点,与转轴O2的距离为R.已知滑块与转盘间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘B的转速逐渐增大,当小滑块恰好要相对于转盘B发生相对运动时,转盘A的角速度大小为

A. B. 2C. D.

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【题目】如图所示,两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点.线长L.若将A由图示位置静止释放,则B球被碰后第一次速度为零时的高度 可能是( )

A. L/2B. L/4C. L/8D. L/10

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【题目】物理课上,老师做了一个奇妙的跳环实验。如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后。将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是

A. 线圈接在了直流电源上 B. 电源电压过高

C. 所选线圈的匝数过多 D. 所用套环的材料与老师的不同

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【题目】如图,光滑水平面上有甲、乙两辆小车,用细线相连,中间有一个被压缩的轻弹簧,两小车处于静止状态。现烧断细线,两小车分别向左、右运动。已知甲、乙两小车质量之比为31,下列说法正确的是(

A. 弹簧弹开后,甲、乙两车速度大小之比为13

B. 弹簧弹开后,甲、乙两车动量大小之比为31

C. 弹簧弹开过程,弹簧弹力对甲、乙两车的冲量大小之比为31

D. 弹簧弹开过程,弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为13

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