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				如圖所示，有上下兩層水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距是L，上層導(dǎo)軌上擱置一根質(zhì)量是m、電阻是r的金屬桿ST，下層導(dǎo)軌末端緊接著兩根豎立在豎直平面內(nèi)的半徑為R的光滑絕緣半圓形軌道，在下層導(dǎo)軌末端處擱置一質(zhì)量也是m、電阻也是r的金屬桿AB。上下兩層平行導(dǎo)軌所在區(qū)域里有一個豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬桿AB滑離下層導(dǎo)軌進(jìn)入半圓形軌道并且剛好能通過半圓形軌道最高點D′F′后滑上上層導(dǎo)軌。設(shè)上下兩層導(dǎo)軌都足夠長，電阻不計。試求： 
          （1）金屬桿AB剛進(jìn)入絕緣半圓形軌道時的速度大小；
          （2）金屬桿AB在上層導(dǎo)軌上滑動時，回路中的最大電流為多少;
          （3）從金屬桿AB滑到上層導(dǎo)軌到具有最終速度這段時間內(nèi)，上層導(dǎo)軌回路中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				（本題19分） 解：（1）設(shè)金屬桿AB進(jìn)入半圓形軌道時的速度為V1，金屬桿AB剛好能通過半圓形軌道最高點D′F′，設(shè)此時速度為V2則： ①  又金屬桿AB在光滑絕緣半圓形軌道上運動過程中，機械能守恒： ②  解①②得：，  （2）金屬桿AB剛到上層導(dǎo)軌瞬間電動勢最大即 ③  則回路中電流最大： ④  解③④得：  （3）以兩桿組成的系統(tǒng)為研究對象，在上層導(dǎo)軌上運動時，金屬桿AB在安培力作用下減速向左滑動，金屬桿ST在安培力作用下加速向左滑動，最終兩桿速度相同時回路電流為零，此時安培力為零，此時的速度為最終速度，設(shè)為V3，在此過程中，系統(tǒng)所受合外力始終為零，則系統(tǒng)動量守恒。即：  ⑤   由能量守恒定律得： 內(nèi)能  ⑥   解以上式得：				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過打點計時器打下一系列點，從打下的點中選取若干計數(shù)點，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間都有四個點未畫出．現(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點計時器電源頻率為50Hz．
          ①打D點時，小車的瞬時速度大小為
          0.72
          0.72
          m/s（保留兩位有效數(shù)字）．
          ②小車運動的加速度大小為
          2.0
          2.0
          m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．
          ③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止，本探究實驗可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系．若測量得到兩個小車的位移分別為x1和x2，設(shè)兩個小車的加速度分別為a1和a2，上述四個物理量的關(guān)系式為
          a1
          a2
          =
          x1
          x2
          a1
          a2
          =
          x1
          x2
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          （1）如圖所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做“探究橡皮筋做的功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中是小車在一條橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時，使每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
          ①除了圖中給出的實驗器材外，需要的器材（除學(xué)生電源外）還有
           

          ②實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動，應(yīng)采取的措施是
           

          ③每次實驗得到的紙帶上的點距并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的
           
          部分進(jìn)行測量．
          （2）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，某實驗小組設(shè)計了如下的實驗方案．如圖所示，將兩個光滑導(dǎo)軌分上下兩層水平排列．與兩個相同小車后部相連的剎車線穿過導(dǎo)軌尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)控制兩小車同時起動和同時制動（圖中未畫）．實驗中可通過增減盤中的砝碼來改變拉力的大小，通過增減放置在小車上的砝碼改變小車的質(zhì)量．下表是該實驗小組的實驗數(shù)據(jù)：
          

          


          
次數(shù)
小車
拉力（N）
質(zhì)量（g）
位移（cm）
拉力
          比值（F甲：F乙）          		
質(zhì)量
          比值（m甲：m乙）          		
位移
          比值（x甲：x乙）          		
加速度
          比值（a甲：a乙）
          

          
1
甲
0.1
200
22.3
0.50
1
空格1
空格2
          

          
乙
0.2
200
43.5
          

          
2
甲
0.2
200
40.2
1
0.50
空格3
空格4
          

          
乙
0.2
400
19.5
          ①請根據(jù)實驗要求將表中寫有“空格”處的相應(yīng)數(shù)據(jù)計算出并填寫在橫線上：
          空格1：
           
          、空格2：
           
          、空格3：
           
          、空格4：
           

          ②本實驗采用的科學(xué)方法是
           

          A．理想實驗法         B．等效代替法
          C．控制變量法         D．建立物理模型法
          ③根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：
           

          ④根據(jù)第二次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：
           

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				科目：高中物理
				來源：南通高考密卷·物理
				題型：038
			
          

						
          

          如圖所示，有上下兩層水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距是L，上層導(dǎo)軌上擱置一根質(zhì)量為m，電阻是R的金屬桿PT，下層導(dǎo)軌末端緊接著兩根豎直平面內(nèi)的半徑為r的光滑絕緣半圓形軌道，在靠近半圓形軌道處擱置一根質(zhì)量也是m，電阻也是R的金屬桿AC．上下兩層平行導(dǎo)軌所在區(qū)域里有一個豎直向下的勻強磁場．當(dāng)閉合開關(guān)S后，當(dāng)有電荷量q通過金屬桿AC時，桿AC滑過下層導(dǎo)軌，進(jìn)入半圓形軌道并且剛好能通過軌道最高點D和G后就滑上上層導(dǎo)軌．設(shè)上下兩層導(dǎo)軌都是夠長，電阻不計．
          

          (1)求磁場的磁感應(yīng)強度．
          

          (2)求金屬桿AC剛滑到上層導(dǎo)軌瞬間，上層導(dǎo)軌和金屬桿組成的回路中的電流．
          

          (3)問從AC滑到上層導(dǎo)軌到具有最終速度這段時間里上層導(dǎo)軌回路中有多少能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能？
          

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，有上下兩層水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距是L，上層導(dǎo)軌上擱置一根質(zhì)量為m，電阻是R的金屬桿ST，下層導(dǎo)軌末端緊接著兩根豎直平面內(nèi)的半徑為r的光滑絕緣半圓形軌道，在靠近半圓形軌道處擱置一根質(zhì)量也是m，電阻也是R的金屬桿AB。上下兩層平行導(dǎo)軌所在區(qū)域里有一個豎直向下的勻強磁場。當(dāng)閉合開關(guān)S后，當(dāng)有電荷量q通過金屬桿AB時，桿AB滑過下層導(dǎo)軌，進(jìn)入半圓形軌道并且剛好能通過軌道最高點D′F′后滑上上層導(dǎo)軌。設(shè)上下兩層導(dǎo)軌都是夠長，電阻不計。
            
          ⑴求磁場的磁感應(yīng)強度。
            
          ⑵求金屬桿AB剛滑到上層導(dǎo)軌瞬間，上層導(dǎo)軌和金屬桿組成的回路中的電流。
            
          ⑶問從AB滑到上層導(dǎo)軌到具有最終速度這段時間里上層導(dǎo)軌回路中有多少能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能？
          

			
          

			
          
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