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题目
题型:不详难度:来源:
在光滑水平面上放置一宽度为D,电阻不计的光滑固定金属导轨,在直导轨所在的有限区域内存在垂直导轨向下的匀强磁场。垂直导轨横放着质量分别为mA、mB电阻均为R的导体棒A、B,在B的右侧金属导轨中间放一内有炸药的物体C,当物体C内的炸药爆炸,使物体C分裂成两部分,质量为m1的部分沿桌面并垂直金属棒B向右飞出,另一块质量为m2的与B金属棒碰撞后粘合,使金属导体棒A经过t时间刚好达到最大速度并离开磁场,并沿接有小圆弧的与水平成θ的金属导轨上升,上升的最大高度为H(设没有能损失)。求
(1)炸药爆炸时释放的能量至少为多少?
(2)A金属导体棒在t时间内产生的热量为多少?
(3)作出A导体自开始运动至运动到最高点的过程的大致速度时间图象。

答案

(1) (2) 
(3)

解析
C爆炸过程动量守恒得:m1v1=m2v2
能量守恒得:
BC碰撞过程动量守恒得:m2v2=(m2+mB)vB
ABC相互作用过程动量守恒:m2v2=(m2+mB+mA)v
A上升过程机械能守恒得:

 


 
A上产生的热量为: 
综上所得:



 
 
图见下
核心考点
试题【在光滑水平面上放置一宽度为D,电阻不计的光滑固定金属导轨,在直导轨所在的有限区域内存在垂直导轨向下的匀强磁场。垂直导轨横放着质量分别为mA、mB电阻均为R的导体】;主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,一质量为M的小车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块AmM,现给AB以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B
求:整个过程中产生的热量。
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如图所示,一质量为M,足够长的平板小车原来静止在光滑水平面上,一质量为m的小滑块以水平速度v0从小车左端冲上小车,已知平板小滑块与小车间的动摩擦因数为μ。求:
(1)滑块相对小车静止时,滑块和小车的共同速度大小
(2)从滑块冲上小车到滑块相对小车静止时的过程中,小车的位移是多少?
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如图所示,质量为M,长为L的木板(端点为A、B,中点为O)在光滑水平面上以v0的水平速度向右运动,把质量为m、长度可忽略的小木块置于B端(对地初速度为0),它与木板间的动摩擦因数为μ,问v0在什么范围内才能使小木块停在O、A之间?

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(1)橡胶棒是否能够全部进入“U”形框架内?
(2)“U”形框架的最终速度;
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中系统增加的电势能.

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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球的质量M=3m,B球被碰后作周期性运动,其运动周期(A、B小球均可视为质点)。
(1)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度V1和B球的速度V2
(2)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值。
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