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如右图所示,a、b是同种材料(非超导材料)制成的等长导体棒,静止于水平面内足够长...

如右图所示,a、b是同种材料(非超导材料)制成的等长导体棒,静止于水平面内足够长的光滑水平导轨上,b的质量是a的2倍,匀强磁场垂直于纸面向里.若给a 导体棒4.5 J的初动能使之向左运动,不计导轨的电阻,则整个过程中a棒产生的热量最大值为 (      )

A. 2 J    B. 1.5 J    C. 3 J    D. 4.5 J

 

A 【解析】最终a、b以相同的速度向左运动.由于整个过程中a、b棒组成的系统所受合外力为0,系统的动量守恒.设a的质量为m,初速度为v0,最终共同速度为v,b的质量为2m,则由动量守恒定律得:mv0=3mv,v=v0.因mv02=4.5 J,所以a、b共同运动时, , . 所以整个过程中产生的最大热量 Q=△E=mv02-Eka-Ekb=(4.5-0.5-1)J=3 J.又b的质量是a的2倍,长度相等,则b的横截面积应为a的2倍,其电阻应是a的,产生的热量应是a的,所以a棒产生的热量Qa=Q=2 J.故A正确.故选A. 点睛:解答本题要正确分析两棒的运动情况,判断出系统的动量守恒,要知道当两棒共速时回路产生的焦耳最大,回路动能的减小量等于产生的热量,并能根据电阻关系来分配热量.  
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如图所示,真空中的绝缘水平面上C点左侧的区域水平面光滑且空间存在水平向右的匀强电场,C点的右侧水平面粗糙。现从左边区域的某点由静止释放带正电绝缘小球A,球A经加速后与置于C点的不带电的绝缘球B发生碰撞,碰撞时间极短,且碰撞中系统无机械能损失,碰撞后B球的速率为碰前A球速率的一半,且两球均停在C点右侧粗糙水平面上的同一点,A、B两球材料相同均可视为质点,则A、B两球的质量之比(   )

A. 1:1    B. 1:2    C. 1:3    D. 1:4

 

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一宇宙飞船以v=1.0×104 m/s的速度进入密度为ρ=2.0×10-7 kg/m3的微陨石流中,如果飞船在垂直于运动方向的最大截面积为S=5m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上。为使飞船的速度保持不变,飞船的牵引力应为(     )

A. 100 N    B. 200 N    C. 50 N    D. 150 N

 

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如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n:1。原线圈接电压为u= U0sin t的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和—个电动机,电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法错误的是(     )

A. 电动机两端电压为IR

B. 原线圈中的电流为

C. 电动机消耗的电功率为

D. 重物匀速上升的速度为

 

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如图所示,质量为m、半径为b的小球,放在半径为a、质量为3m的大空心球内。大球开始静止在光滑的水平面上,当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时,大球移动的距离是(      )

A.     B.     C.     D.

 

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如图所示,A、B两小球在光滑水平面上分别以动量p1=4 kg•m/s和p2=6 kg•m/s(选向右为正方向)做匀速直线运动,则在A球追上B球并与之碰撞的过程中,两小球的动量变化量Δp1和Δp2可能分别为 (       )

A. -2 kg•m/s, 3 kg•m/s    B. -8 kg• m/s, 8 kg•m/s

C. 1 kg•m/s, -1 k g•m/s    D. -2 kg•m/s, 2 kg•m/s

 

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