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【題目】如圖所示,一個質量為m、電阻不計、足夠長的光滑U形金屬框架MNQP,位于光滑絕緣水平桌面上,平行導軌MNPQ相距為L?臻g存在著足夠大的方向豎直向下的勻強磁場,磁感應強度的大小為B。另有質量也為m的金屬棒CD,垂直于MN放置在導軌上,并用一根絕緣細線系在定點A。已知,細線能承受的最大拉力為T0 ,CD棒接入導軌間的有效電阻為R,F從t =0時刻開始對U形框架施加水平向右的拉力,使其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動。

(1)求從框架開始運動到細線斷裂所需的時間t0及細線斷裂時框架的瞬時速度v0大;

(2)若在細線斷裂時,立即撤去拉力,求此后過程中回路產生的總焦耳熱Q。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)細線斷裂時,對棒有,,,

聯立解得

撤去拉力F時,框架的速度

(2)在細線斷裂時立即撤去拉力,框架向右減速,棒向右加速,設二者最終速度大小為v,由系統動量守恒可得

撤去拉力后,系統總動能的減少量等于回路消耗的電能,最終在回路中產生的總焦耳熱

聯立得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為甲、乙兩質點的v-t圖象。對于甲、乙兩質點的運動,下列說法中正確的是(

A. 甲向所選定的正方向運動,乙與甲的運動方向相反

B. 甲和乙的速度并不相同

C. 在相同的時間內,質點甲、乙的位移相同

D. 不管甲、乙是否從同一地點開始運動,它們之間的距離一定越來越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑地面上有P,Q兩個固定擋板,A,B是兩擋板連線的三等分點.A點有一質量為m2的靜止小球,P擋板的右側有一質量為m1的等大小球以速度v0向右運動.小球與小球、小球與擋板間的碰撞均沒有機械能損失,兩小球均可視為質點.已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發生在B點處,則兩小球的質量之比m1:m2可能為(

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為平放于水平面上的型管俯視圖,型管固定不動;內壁光滑的ABDF兩直管道長度均為2R,GDF中點;內壁粗糙的半圓弧BCD半徑為R?臻g存在水平向右電場強度E=的勻強電場。一電荷量為q的帶正電絕緣小球(直徑略小于管的直徑,且可看做質點)A位置由靜止釋放,第一次到達軌道最右端的C點時速率vc=,已知重力加速度為g。下列說法正確的是(

A. 小球由AB的時間為2

B. 小球第一次到C點時對軌道的彈力大小為mg

C. 小球恰能運動到G

D. 小球從開始運動到最后靜止,克服摩擦力做功一定等于3mgR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用自由落體法驗證機械能守恒定律,器材安裝如圖甲所示,若將紙帶從圖示所示位置由靜止釋放。

(1)請指出圖甲中的錯誤及不妥之處:①_______________;②_______________。

(2)改進實驗中錯誤及不妥之處后,打出如圖乙所示一條紙帶。已知打點計時器的打點頻率為50Hz,根據紙帶所給數據計算出打C點時重物的速度為_______m/s(結果保留三位有效數字)。

(3)某同學選用兩個大小、外表面完全相同但質量不同的重物ab進行實驗測得幾組數據,畫出的圖象如圖丙所示,求出圖線的斜率k,由圖象可知重物a的質量m1________重物b的質量m2(選填“大于”或“小于”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑分別為R2R的兩個圓盤A、B處于水平面內,兩者邊緣接觸,靠靜摩擦傳動,均可以繞豎直方向的轉軸O1O2轉動.一個可視為質點的小滑塊位于轉盤B上的C點,與轉軸O2的距離為R.已知滑塊與轉盤間的動摩擦因數為μ,重力加速度為g,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.現使轉盤B的轉速逐漸增大,當小滑塊恰好要相對于轉盤B發生相對運動時,轉盤A的角速度大小為

A. B. 2C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個完全相同的小球A、B用等長的細線懸于O點.線長L.若將A由圖示位置靜止釋放,則B球被碰后第一次速度為零時的高度 可能是( )

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理課上,老師做了一個奇妙的跳環實驗。如圖,她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后。將一金屬套環置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環。閉合開關S的瞬間,套環立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路,經重復試驗,線圈上的套環均未動。對比老師演示的實驗,下列四個選項中,導致套環未動的原因可能是

A. 線圈接在了直流電源上 B. 電源電壓過高

C. 所選線圈的匝數過多 D. 所用套環的材料與老師的不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,光滑水平面上有甲、乙兩輛小車,用細線相連,中間有一個被壓縮的輕彈簧,兩小車處于靜止狀態,F燒斷細線,兩小車分別向左、右運動。已知甲、乙兩小車質量之比為31,下列說法正確的是(

A. 彈簧彈開后,甲、乙兩車速度大小之比為13

B. 彈簧彈開后,甲、乙兩車動量大小之比為31

C. 彈簧彈開過程,彈簧彈力對甲、乙兩車的沖量大小之比為31

D. 彈簧彈開過程,彈簧彈力對甲、乙兩車做功之比為13

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同步練習冊答案
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