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,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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)vA-
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

◎ 知识点

    专家分析,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的导体棒A、B,…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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