【題目】如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連并靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度，桿向下運(yùn)動(dòng)至速度為零后，再沿軌道平面向上運(yùn)動(dòng)達(dá)最大速度，大小為，然后減速為零，再沿軌道平面向下運(yùn)動(dòng)一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)到靜止導(dǎo)軌與金屬桿的電阻忽略不計(jì)試求：

(1)細(xì)桿獲得初速度瞬間，通過R的電流大��；

(2)當(dāng)桿速度為時(shí)離最初靜止時(shí)位置的距離；

(3)桿由初速度開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

【答案】（1）I0＝（2） L1＝（3） Q＝mv

【解析】

（1）（3分）（1分），（1分）可得（1分）

（2）（12分）設(shè)桿最初靜止不動(dòng)時(shí)彈簧伸長x0，（3分）

當(dāng)桿的速度為v1時(shí)彈簧伸長x1，（4分）

此時(shí)（1分）（2分） 由得（2分）

（3）（4分）桿最后靜止時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能均不變，由能量守恒可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示整個(gè)空間有一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一絕緣木板(足夠長)靜止在光滑水平面上一帶正電的滑塊靜止在木板上，滑塊和木板之間的接觸面粗糙程度處處相同。不考慮空氣阻力的影響，下列說法中正確的是

A. 若對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量，最終木板和滑塊一定相對(duì)靜止

B. 若對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量，最終木板和滑塊間一定沒有彈力

C. 若對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量，最終木板和滑塊間一定沒有摩擦力

D. 若對(duì)木板始終施加一個(gè)水平向右的恒力，最終滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為同一水平面的兩平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，導(dǎo)體ab、cd與導(dǎo)軌有良好的接觸，當(dāng)ab沿軌道向右滑動(dòng)時(shí)， cd將（ ）

A. 右滑 B. 不動(dòng) C. 左滑 D. 無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其工作原理如圖所示。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢(shì)差。兩個(gè)半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。中央O處的粒子源產(chǎn)生的α粒子，在兩盒之間被電場(chǎng)加速，α粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略α粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間。下列說法正確的是：

A. α粒子運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)的方向始終不變

B. α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越來越大

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，α粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能就越大

D. 兩盒間電勢(shì)差越大，α粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能就越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】正電荷形成的電場(chǎng)中，一帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖abcd曲線，則（　�。�

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子通過a點(diǎn)時(shí)的速度比通過b點(diǎn)時(shí)大

C. 粒子在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比b點(diǎn)大

D. 粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比b點(diǎn)大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中兩點(diǎn)電荷固定在M、N兩點(diǎn)，在MN連線上有關(guān)于中點(diǎn)O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)a、c，在MN連線的中垂線上有關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)b、d，則

A. 若兩點(diǎn)電荷為等量同種電荷，則a點(diǎn)與c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B. 若兩點(diǎn)電荷為等量同種電荷，則b點(diǎn)與d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

C. 若兩點(diǎn)電荷為等量異種電荷，一正點(diǎn)電荷從b點(diǎn)到d點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小

D. 若兩點(diǎn)電荷為等量異種電荷，一正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.5kg的長木板A靜止在粗糙的水平地面上，質(zhì)量m=0.3kg物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))以大小v0=6m/s的速度從木板A的左端水平向右滑動(dòng)，若木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3，物塊B恰好能滑到木板A的右端。已知物塊B與木板A上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.6。認(rèn)為各接觸面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g=10m/s2。

求：(1)木板A的長度L；

(2)若把A按放在光滑水平地面上，需要給B一個(gè)多大的初速度，B才能恰好滑到A板的右端；

(3)在(2)的過程中系統(tǒng)損失的總能量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一個(gè)半徑為R的絕緣圓筒垂直于坐標(biāo)平面放置，圓心P在x軸上，O、P間的距離為2R，y軸上各點(diǎn)處均可沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的同種帶正電粒子，粒子的發(fā)射速度大小均為v0＝，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

（1）所有打到圓筒上的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及在y軸上發(fā)射的位置坐標(biāo)；

（2）從y軸上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子能打在圓筒上?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三塊擋板圍成截面邊長L＝1.2m的等邊三角形區(qū)域，C、P、Q分別是MN、AM和AN中點(diǎn)處的小孔，三個(gè)小孔處于同一豎直面內(nèi)，MN水平，MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=4×10-4N /C。三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1；AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝3B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)將一比荷q/m=105C/kg的帯正電的粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子從MN小孔C進(jìn)入內(nèi)部勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)內(nèi)部磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接垂直AN經(jīng)過Q點(diǎn)進(jìn)入外部磁場(chǎng)。已知粒子最終回到了O點(diǎn)，OC相距2m。設(shè)粒子與擋板碰撞過程中沒有動(dòng)能損失，且電荷量不變，不計(jì)粒子重力，不計(jì)擋板厚度，取π＝3。求：

（1） 磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大��；

（2） 粒子從O點(diǎn)出發(fā)，到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；

（3） 若僅改變B2的大小，當(dāng)B2滿足什么條件時(shí)，粒子可以垂直于MA經(jīng)孔P回到O點(diǎn)（若粒子經(jīng)過A點(diǎn)立即被吸收）。

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