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如图所示,有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN,固定在水平面上,相距为L,在两导...

如图所示,有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN,固定在水平面上,相距为L,在两导轨之间分布着竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.将两根长均为L,电阻均为R的金属棒ab和cd放置在导轨上,ab的质量为m,cd的质量为2m.现用水平恒力F作用在金属棒ab上,使金属棒ab由静止开始沿导轨向左运动,经过一段时间后,金属棒ab和cd以相同的加速度运动.若导轨的电阻不计,求:
(1)金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小;
(2)在金属棒ab、cd以相同加速度运动过程中,当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时,金属棒ab的速度大小;
(3)金属棒ab从静止开始运动达到(2)中所述状态时所经历的时间.

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(1)对金属棒ab和cd的系统运用牛顿第二定律列式求解; (2)对金属棒ab运用牛顿第二定律列式,根据题意金属棒ab的速度是cd速度的2倍,联立求解即可; (3)对两个金属棒系统运用动量定理列式求解即可. 【解析】 (1)当金属棒ab和cd的加速度相同时,对它们构成的系统,根据牛顿第二定律,有:F=ma+2ma; 解得加速度 ; (2)当金属棒ab的速度是金属棒cd的速度的2倍时,即vab=2vcd; 对金属棒ab,由牛顿第二定律得; 联立解得:; ; (3)对系统,由动量定理:Ft=mvab+2mvcd; 得:; 答:(1)金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小为; (2)当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时,金属棒ab的速度大小为; (3)金属棒ab从静止开始运动达到(2)中所述状态时所经历的时间为.
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考点分析:
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(1)作出光束a和b通过玻璃砖的光路图,并证明a和b射出玻璃砖后是否相交;
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P的位置A1的示数A2的示数V1的示数V2的示数
a0.420.263.202.00
b0.480.342.801.70
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(1)有故障的电表是:______
(2)利用另外三个无故障电表的读数值,能求出R1、R2、R3这三个定值电阻中哪些电阻的阻值,阻值多大?答:______
(3)能否求出所用电源的电动势E和内阻r的大小?如能,求出其数值.
答:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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