满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在同一水平面上放置平行长直导轨,导轨I部分相距L=0.4 m,导轨II...

如图所示,在同一水平面上放置平行长直导轨,导轨I部分相距L=0.4 m,导轨II部分相距L/2,其上平行静止地分别放置可在导轨上无摩擦滑动的金属棒ab和cd,两棒质量均为m=0.1 kg,电阻均为R=1 ,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨处于磁场方向竖直向下,大小为B=1 T的匀强磁场中,现使金属棒ab以v0=10 m / s的初速向右开始运动,问:

(1)cd棒的最大加速度多大?

(2)若ab棒在导轨I部分时,cd棒已趋于稳定速度,求此时cd棒的稳定速度多大?

(3)在cd棒趋于稳定速度后,ab棒进入导轨II部分运动,则ab棒在滑行过程中还能产生的热量是多少?

(4)在cd棒趋于稳定速度后,ab棒恰进入导轨II部分时,令cd棒突然停止运动,ab棒继续运动直至停止的过程中,通过其横截面的电量为1 c,那么,ab棒在导轨上滑行的最大距离是多少?(假设两棒一直没有相碰)

 

1)4m/s2 2)4m/s 3)0.033J 4)7.5m 【解析】试题分析:ab棒刚起动时cd棒有最大加速,牛顿第二定律求出加速度;当杆稳定时磁通量变化量为零,应用动量定理求出速度;运动过程中两棒总动量守恒,应用能量守恒可得产生的热量,根据电量的表达式: ,求出位移。 (1)ab棒刚起动时cd棒有最大加速,此时感应电动势为: 感应电流为: 联立并代入数据解得:  cd所受安培力产生加速度: , 最大加速度为: (2)当cd棒趋于稳定速度时,此时有2vab=vcd,由I相同得Fab=2Fcd, 根据动量定理得:Fabt=mv0-m vab ,Fcdt=mvcd-0 联立以上可得: , (3)运动过程中两棒总动量守恒:mvab+mvcd=2mv, 代入数据解得:v=3m / s, 回路总热量为: ab棒的热量为: (4)ab棒在运动过程中产生的电动势为: 通过的电荷量为: 代入数据解得: 点睛:本题主要考查了双杆问题,应用动量定理和能量守恒即可解题。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,电场强度为E,现在一带正电的质量为m 的小球,其荷质比恰为g/E,它系于一长为L的绝缘细丝线的一端,细丝线的另一端悬挂于 O点,若将丝线拉直,使小球处于悬点左侧与O点等高处A点,由静止开始释放,求:

(1)小球运动到悬点右侧与悬点等高处B点时速度大小和此时细线中的张力大小。

(2)试计算分析小球能否绕O点在竖直面上做完整的圆周运动?

 

查看答案

如图,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点,一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g。

(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;

(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车,已知滑块质量,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,求:

①滑块运动过程中,小车的最大速度Vm

②滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小x。

 

查看答案

如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是(  )

A.    B.

C.    D.

 

 

查看答案

如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得ab端和cd端的电压分别为UabUcd,则(  )

A. Uab∶Ucdn1∶n2

B. 增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小

C. 负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大

D. 负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越小

 

查看答案

英国物体学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场,如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,环上套一带电荷量为的小球,已知磁感强度B随时间均匀增加,其变化率为,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功大小是

A. 0    B.     C.     D.

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.