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如圖所示,MN、PQ兩根水平導軌,其間有豎直向上的勻強磁場,ab、cd是在導軌上可以無摩擦地自由滑動的導體,兩導體的質量均為m,現給ab一初速度v.試問:
(1)當系統穩定時,兩導體的速度各位多大?
(2)從開始到穩定,系統中產生的熱量為多少?
(1)兩導體棒組成的系統動量守恒,由動量守恒定律得:mv=2mv′,
解得系統穩定時的速度為:v′=
v
2

(2)在整個過程中,由能量守恒定律得:
1
2
mv2=
1
2
×2m×v′2+Q,
解得,系統產生的熱量:Q=
1
4
mv2
答:(1)當系統穩定時,兩導體的速度相等,都是
v
2

(2)從開始到穩定,系統中產生的熱量為
1
4
mv2
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

A.(選修模塊3-3)
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一,人類在采取節能減排措施的同時,也在研究控制溫室氣體的新方法,目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術.
(1)在某次實驗中,將一定質量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中,將容器緩慢移到海水某深處,氣體體積減為原來的一半,不計溫度變化,則此過程中______
A.封閉氣體對外界做正功B.封閉氣體向外界傳遞熱量
C.封閉氣體分子的平均動能增大D.封閉氣體組成的系統的熵減小
(2)實驗發現,二氧化碳氣體在水深170m處變成液體,它的密度比海水大,靠深海的壓力使它永沉海底,以減少排放到大氣中的二氧化碳量.容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態時的壓強隨溫度的增大而______(選填“增大”、“減小”或“不變”);在二氧化碳液體表面,其分子間的引力______(選填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.
(3)實驗發現,在水深300m處,二氧化碳將變成凝膠狀態,當水深超過2500m時,二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體.設在某狀態下二氧化碳氣體的密度為ρ,摩爾質量為M,阿伏加德羅常數為N,將二氧化碳分子看作直徑為D的球,體積為于
1
6
π
D3,則在該狀態下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少?
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是______
A.相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關
B.用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C.一列波在向前傳播,當波源突然停止振動時,其他質點也同時停止振動
D.單擺的擺長增大后,簡諧運動的頻率會變大
(2)我國正在大規模建設第三代移動通信系統(3G),它將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合起來,能提供無線網絡、電話會議、電子商務等信息服務.某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號,此電磁波在真空中的波長為______m;在通話時,手機將聲音信號轉變成電信號,再經過______(選填“調諧”、“調制”或“解調”)后,把信號發送到基站中轉.
(3)在某科技館內放置了一個高大的半圓柱形透明物體,其俯視圖如圖所示,0為半圓的圓心.甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率,進行了如下實驗.他們分別站在A、O處時,相互看著對方,然后兩人貼著柱體慢慢向一側運動,到達B、C處時,甲剛好看不到乙.已知半圓柱體的半徑為R,OC=0.6R,BC⊥OC,則半圓柱形透明物體的折射率為多少?
C.(選修模塊3-5)
(1)下列物理實驗中,能說明粒子具有波動性的是______
A.通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系,證明了愛因斯坦方程的正確性
B.通過測試多種物質對X射線的散射,發現散射射線中有波長變大的成分
C.通過電子雙縫實驗,發現電子的干涉現象
D.利用晶體做電子束衍射實驗,證實了電子的波動性
(2)氫原子的能級如圖所示.有一群處于n=4能級的氫原子,這群氫原子能發出______種譜線,發出的光子照射某金屬能產生光電效應現象,則該金屬的逸出功應小于______eV.
(3)近年來,國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展,它利用的核反應方程是
21
H+
31
H
42
He+
10
n
.若
21
H
31
H
迎面碰撞,初速度大小分別為v1、v2
21
H
31
H
42
He、
10
n
的質量分別為m1、m2、m3、m4,反應后
42
He的速度大小為v3,方向與
21
H
的運動方向相同,求中子
10
n
的速度
(選取m的運動方向為正方向,不計釋放的光子的動量,不考慮相對論效應).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一木塊靜放在光滑的水平桌面上,一顆子彈以水平的初速度v0向右射向木塊,穿出木塊時的速度為v0/2,木塊質量是子彈質量的兩倍,設木塊對子彈的阻力相同,若木塊固定在一輛水平公路上以速度v勻速向右運動的汽車頂上,子彈仍以v0的水平初速度從同一方向水平射入該木塊,汽車的速度v在什么范圍內木塊不會被射穿?(子彈的質量遠遠小于汽車的質量,放車速可視作始終不變)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,圓管構成的半圓軌道豎直固定在水平面上,半徑為R,直徑比管內徑略小的小球A,以某一初速沖進軌道,到達最高點M時與靜止在該處的小球B發生碰撞(小球B的質量為小球A質量的3倍),然后粘在一起飛出軌道,落在水平面上,重力加速度為g,忽略管的內徑和一切阻力,求:
(1)粘合后兩球從飛出軌道到落地的時間;
(2)若小球A沖進軌道時的速度大小v0=2
17gR
,求落地點離N點的水平離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,甲車的質量是2kg,靜止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一個質量為1kg的小物體.乙車質量為4kg,以5m/s的速度向左運動,與甲車碰撞以后甲車獲得8m/s的速度,物體滑到乙車上.若乙車足夠長,上表面與物體的動摩擦因數為0.2,則物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上,有A、B兩個小球向右沿同一直線運動,取向右為正方向,兩球的動量分別為pA=5kg.m/s,pB=7kg.m/s,如圖所示.若兩球發生正碰,則碰后兩球的動量增量△pA、△pB可能是(  )
A.△pA=3kgm/s,△pB=3kgm/s
B.△pA=3kgm/s,△pB=-3kgm/s
C.△pA=-3kgm/s,△pB=3kgm/s
D.△pA=-10kgm/s,△pB=10kgm/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質量為m的人立于平板車上,人與車的總質量為M,人與車以速度v1在光滑水平面上向東運動.當此人相對于車以速度v2豎直跳起時,車的速度變為(  )
A.
Mv1-Mv2
Mm
向東
B.
Mv1
M-m
向東
C.
Mv1+Mv2
M-m
向東
D.v1向東

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖在光滑水平面上疊放AB兩物體,其間有摩擦,mA=2kg,mB=1kg,速度的大小均為v0=10m/s,設A板足夠長,當觀察到B做加速運動時,A的可能速度為(  )
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平面AB右端B處固定連接一個豎直光滑半圓軌道,半圓軌道半徑為R=0.9m,C為軌道的最高點.現有質量為
10g子彈以v0=100m/s水平向右的速度射入靜止物體,并留在物體中一起向右運動.(已知物體的質量為90g,物體與子彈均可視為質點)(取g=10m/s2).
(1)子彈剛射入物體后的速度大小;
(2)帶子彈的物體剛運動到C點時對軌道的壓力;
(3)物體從C點離開軌道后,第一次落到水平面的位置.

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同步練習冊答案
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