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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN,固定在水平面上,相距为L,在两导轨之间分布着竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.将两根长均为L,电阻均为R的金属棒ab和cd放置在导轨上,ab的质量为m,cd的质量为2m.现用水平恒力F作用在金属棒ab上,使金属棒ab由静止开始沿导轨向左运动,经过一段时间后,金属棒ab和cd以相同的加速度运动.若导轨的电阻不计,求:
(1)金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小;
(2)在金属棒ab、cd以相同加速度运动过程中,当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时,金属棒ab的速度大小;
(3)金属棒ab从静止开始运动达到(2)中所述状态时所经历的时间.魔方格
答案
(1)当金属棒ab和cd的加速度相同时,对它们构成的系统,根据牛顿第二定律,有:F=ma+2ma;
解得加速度 a=
F
3m

(2)当金属棒ab的速度是金属棒cd的速度的2倍时,即vab=2vcd
对金属棒ab,由牛顿第二定律得F-
B2L2(vab-vcd)
2R
=ma

联立解得:vcd=
4FR
3B2L2

vab=
8FR
3B2L2

(3)对系统,由动量定理:Ft=mvab+2mvcd
得:t=
16mR
3B2L2

答:(1)金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小为
F
3m

(2)当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时,金属棒ab的速度大小为
8FR
3B2L2

(3)金属棒ab从静止开始运动达到(2)中所述状态时所经历的时间为
16mR
3B2L2
核心考点
试题【如图所示,有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN,固定在水平面上,相距为L,在两导轨之间分布着竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.将两根长均为L,电阻均为R的】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图,是固定在水平面上的横截面为“
魔方格
”形的光滑长直导轨槽,槽口向上,槽内放置一金属滑块,滑块上有半径为R的半圆柱形光滑凹槽,金属滑块的宽度为2R,比“
魔方格
”形槽的宽度略小.现有半径为r(r<<R)的金属小球以水平初速度v0冲向滑块,从滑块上的半圆形槽口边缘进入.已知金属小球的质量为m,金属滑块的质量为3m,全过程中无机械能损失.求:
(1)当金属小球滑离金属滑块时,金属小球和金属滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过金属滑块上的半圆柱形槽的底部A点时,对金属滑块的作用力是多大.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
一块绝缘长板 B 放在光滑水平地面上,质量为 m、电量为 q 可视为质点的小物块 A 沿板面以某初速自板左端向右滑动,由于有竖直向下的匀强电场,A 滑至板右端时相对板静止.若其他条件不变,仅将电场方向改为竖直向上,则 A 滑至板的正中央时就相对板静止.
(l)物块 A 带何种电荷?
(2)匀强电场的场强 E 多大?魔方格
题型:广州二模难度:| 查看答案
如图所示是一个油气田构造示意图.A处有一个废井管,横截面积为S,高为h,下端有一段质量为m的岩芯封住井管,设原来井中B处油气压强为p0(与外界相同),温度为27℃,在地热作用下,B处温度突然升高到127℃,岩芯在高压作用下向上喷射,试估算岩芯能射出的高度?(忽略一切阻力)魔方格
题型:虹口区二模难度:| 查看答案
如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是(  )
A.F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg
B.F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg
C.F1sinθ-F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg
D.F1cosθ-F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg
魔方格
题型:广东难度:| 查看答案
如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计.求:
(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;
(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程S;
(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功W.魔方格
题型:江苏难度:| 查看答案
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