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        1. (18分).如圖,阻值不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ水平放置,其最右端間距d為1m,左端MP,接有阻值r=4的電阻,右端NQ與半徑R為2m的光滑豎直半圓形絕緣導(dǎo)軌平滑連接;一根阻值不計(jì)的長為L=1.2m,質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿ab放在導(dǎo)軌的EF處,EF與NQ平行。在平面NQDC的左側(cè)空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場B,平面NQDC的右側(cè)空間中無磁場,F(xiàn)桿ab以初速度v0=12m/s向右在水平軌道上做勻減速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后恰能通過最高位置CD并恰又落到EF位置;  (g取10m/s2)

          求:(1)桿ab剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí),對導(dǎo)軌的壓力:
          (2)EF到QN的距離;
          (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
          (1)30N(2)4m(3)

          試題分析:(1)設(shè)桿ab剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí)速度為,到達(dá)最高位置CD位置時(shí),速度為,由于恰能通過最高點(diǎn),則: 
          解得 
          桿ab進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后,由于軌道絕緣,無感應(yīng)電流,則根據(jù)機(jī)械能守恒:  
          解得 
          設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)半圓形軌道對桿ab的支持力為N,
          則有 
          (2)桿ab離開半圓形導(dǎo)軌后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)時(shí)間落到水平導(dǎo)軌上

          解得
          則桿ab與NQ的水平距離
          (3)設(shè)桿ab做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a

          解得
          對桿剛要到達(dá)NQ位置進(jìn)行分析

          點(diǎn)評(píng):本題通過圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)分析物體經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的力學(xué)條件,通過機(jī)械能守恒定律最后換算處最低處的速度,最后通過支持力與重力合力提供向心力求出未知量。本題還涉及平拋運(yùn)動(dòng),和常見的電磁感應(yīng)類問題
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          一臺(tái)準(zhǔn)確走動(dòng)的鐘表上的時(shí)針、分針、秒針的長度之比為2∶3∶3,則三針尖端的線速度之比為(    )
          A.1:9:540B.1:12:720C.1:18:1080D.1:90:5400

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

          做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)半徑不變,質(zhì)量增大2倍、周期減小到一半時(shí),其向心力大小是原來的     倍;當(dāng)質(zhì)量不變,,線速度大小不變,角速度增大2倍時(shí),其向心力大小是原來的     倍.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是(    )
          A.線速度不變B.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
          C.周期不變D.物體處于平衡狀態(tài)

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是(  )
          A.物體必須受到恒力的作用B.物體所受合力必須等于零
          C.物體所受合力的大小可能變化D.物體所受合力的大小不變,方向不斷改變

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)沿螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動(dòng),已知其走過的弧長s與時(shí)間t成正比.關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是
          A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度越來越大
          B.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度越來越大
          C.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度越來越小
          D.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力越來越小

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

          如右圖所示,OAB是剛性輕質(zhì)直角三角形支架,邊長AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形二銳角處固定兩個(gè)不計(jì)大小的小球,A角處小球質(zhì)量為1kg,B角處小球質(zhì)量為3kg,F(xiàn)將支架安裝在可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的水平軸上,使之可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置靜止時(shí),AB邊恰好水平。若將裝置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30°,至少需做功為__________J,若將裝置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30°后由靜止釋放,支架轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為__________。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

          在火車轉(zhuǎn)彎處,外軌略高于內(nèi)軌,使路面向圓心一側(cè)傾斜一個(gè)很小的角度 θ.設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧,要使車輪與軌道之間無側(cè)向壓力,則火車經(jīng)過彎道的速度=            。

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          同步練習(xí)冊答案