【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的光滑U形金屬框架MNQP，位于光滑絕緣水平桌面上，平行導(dǎo)軌MN和PQ相距為L�？臻g存在著足夠大的方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。另有質(zhì)量也為m的金屬棒CD，垂直于MN放置在導(dǎo)軌上，并用一根絕緣細(xì)線系在定點(diǎn)A。已知，細(xì)線能承受的最大拉力為T0 ，CD棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻為R。現(xiàn)從t =0時(shí)刻開始對(duì)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(yùn)動(dòng)。

(1)求從框架開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂所需的時(shí)間t0及細(xì)線斷裂時(shí)框架的瞬時(shí)速度v0大��；

(2)若在細(xì)線斷裂時(shí)，立即撤去拉力，求此后過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱Q。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）細(xì)線斷裂時(shí)，對(duì)棒有，，，，

聯(lián)立解得

撤去拉力F時(shí)，框架的速度

（2）在細(xì)線斷裂時(shí)立即撤去拉力，框架向右減速，棒向右加速，設(shè)二者最終速度大小為v，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒可得

得

撤去拉力后，系統(tǒng)總動(dòng)能的減少量等于回路消耗的電能，最終在回路中產(chǎn)生的總焦耳熱

聯(lián)立得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的v-t圖象。對(duì)于甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 甲向所選定的正方向運(yùn)動(dòng)，乙與甲的運(yùn)動(dòng)方向相反

B. 甲和乙的速度并不相同

C. 在相同的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移相同

D. 不管甲、乙是否從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離一定越來(lái)越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑地面上有P，Q兩個(gè)固定擋板，A，B是兩擋板連線的三等分點(diǎn)．A點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的靜止小球，P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)．小球與小球、小球與擋板間的碰撞均沒有機(jī)械能損失，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)．已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點(diǎn)處，則兩小球的質(zhì)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(lái)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(dòng)；內(nèi)壁光滑的AB與DF兩直管道長(zhǎng)度均為2R，G為DF中點(diǎn)；內(nèi)壁粗糙的半圓弧BCD半徑為R�？臻g存在水平向右電場(chǎng)強(qiáng)度E=的勻強(qiáng)電場(chǎng)。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(zhì)點(diǎn))從A位置由靜止釋放，第一次到達(dá)軌道最右端的C點(diǎn)時(shí)速率vc=，已知重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小球由A到B的時(shí)間為2

B. 小球第一次到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的彈力大小為mg

C. 小球恰能運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)

D. 小球從開始運(yùn)動(dòng)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(lái)源： 題型：

【題目】用自由落體法驗(yàn)證機(jī)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(qǐng)指出圖甲中的錯(cuò)誤及不妥之處：①_______________；②_______________。

(2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤及不妥之處后，打出如圖乙所示一條紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)計(jì)算出打C點(diǎn)時(shí)重物的速度為_______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(3)某同學(xué)選用兩個(gè)大小、外表面完全相同但質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，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(zhì)量m1________重物b的質(zhì)量m2（選填“大于”或“小于”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑分別為R和2R的兩個(gè)圓盤A、B處于水平面內(nèi)，兩者邊緣接觸，靠靜摩擦傳動(dòng)，均可以繞豎直方向的轉(zhuǎn)軸O1及O2轉(zhuǎn)動(dòng).一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊位于轉(zhuǎn)盤B上的C點(diǎn)，與轉(zhuǎn)軸O2的距離為R.已知滑塊與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力.現(xiàn)使轉(zhuǎn)盤B的轉(zhuǎn)速逐漸增大，當(dāng)小滑塊恰好要相對(duì)于轉(zhuǎn)盤B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤A的角速度大小為

A. B. 2C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)完全相同的小球A、B用等長(zhǎng)的細(xì)線懸于O點(diǎn)．線長(zhǎng)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(shí)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(lái)源： 題型：

【題目】物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后。將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)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(shù)過多 D. 所用套環(huán)的材料與老師的不同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平面上有甲、乙兩輛小車，用細(xì)線相連，中間有一個(gè)被壓縮的輕彈簧，兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)燒斷細(xì)線，兩小車分別向左、右運(yùn)動(dòng)。已知甲、乙兩小車質(zhì)量之比為31，下列說(shuō)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(dòng)量大小之比為31

C. 彈簧彈開過程，彈簧彈力對(duì)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(duì)甲、乙兩車做功之比為13

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