如圖所示的裝置為了探究導(dǎo)體棒在有磁場存在的斜面上的運動情況,MN、M'N'是兩條相距為L=0.5m的足夠長的金屬導(dǎo)軌,放置在傾角均為θ=30°的對稱斜面上,兩導(dǎo)軌平滑連接,連接處水平,兩導(dǎo)軌右側(cè)接有阻值為R=0.8Ω的固定電阻,導(dǎo)軌電阻不計。整個裝置處于大小為B=1T,方向垂直于左邊斜面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=0.2Ω的導(dǎo)體棒Ⅰ從左側(cè)導(dǎo)軌足夠高處自由釋放,運動到底端時與放置在導(dǎo)軌底部的質(zhì)量也為m=0.1kg的絕緣棒Ⅱ發(fā)生完全彈性碰撞(等質(zhì)量的物體發(fā)生完全彈性碰撞時,交換速度)。若不計棒與導(dǎo)軌間的摩擦阻力,運動過程中棒Ⅰ和棒Ⅱ與軌道接觸良好且始終與軌道垂直,求:

(1)第一次碰撞后,棒Ⅱ沿右側(cè)斜面上滑的最大高度h;
(2)第二次碰撞后,棒Ⅰ沿左側(cè)斜面上滑的最大距離為0.25m,該過程的時間;
(3)若從釋放棒Ⅰ到系統(tǒng)狀態(tài)不再發(fā)生變化的整個過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=0.64J,棒I釋放點的高度H。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:287引用:4難度:0.5
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1.如圖所示,水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運動時,MN在磁場力作用下向左運動,則PQ所做的運動可能是( ?。?/h2>
A.向右加速運動 B.向左加速運動 C.向右減速運動 D.向左減速運動 發(fā)布:2024/12/29 14:0:1組卷:238引用:14難度:0.5 -
2.電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的,其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動勢為E=45V(內(nèi)阻不計),電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài),并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為B=2T的勻強磁場。接通電路后MN開始向右加速運動,經(jīng)過一段時間后回路中電流為零,MN達(dá)到最大速度,之后離開導(dǎo)軌。求:
(1)直流電源的a端是正極還是負(fù)極?
(2)若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電,MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大?。?br />(3)若開關(guān)先接1,使電容器完全充電;然后將開關(guān)接至2,MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大小。發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:143引用:3難度:0.4 -
3.如圖甲所示,輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈.在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2).則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.線圈中的感應(yīng)電流大小2A B.0~3s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為12J C.t=2s時輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小為2N D.0~3s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為3C 發(fā)布:2024/12/17 3:30:1組卷:241引用:4難度:0.7
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