如圖所示，間距為l=1m且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MM1M2與NN1N2，由傾斜與水平兩部分平滑連接組成。傾角θ=37°的傾斜光滑導(dǎo)軌間有垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場，水平粗糙導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強磁場，兩個勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B=1T。質(zhì)量均為m=1kg的金屬棒a、b分別垂直放在傾斜和水平導(dǎo)軌上，a、b棒與水平粗糙導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，現(xiàn)將a棒從傾斜導(dǎo)軌某位置由靜止開始釋放，并同時鎖定b棒，使其保持靜止。已知a棒穿過M1N1之前已做勻速直線運動，且當(dāng)a棒剛穿過M1N1時，立即解除b棒鎖定并同時給b棒施加F=4N水平向右的恒定拉力，b棒運動t=2s后兩棒速度相等。已知a、b棒接入電路的電阻均為R=1Ω，不計導(dǎo)軌的電阻，兩棒始終與導(dǎo)軌保持接觸良好，在運動過程中兩棒不會發(fā)生碰撞，取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）金屬棒a到達斜面底端M1N1時的速度v0的大小；
（2）為了保證兩棒不會發(fā)生碰撞，初始時金屬棒b到M1N1的最小距離Δs；
（3）a、b兩棒最終運動的速度va，vb大小。
【答案】（1）金屬棒a到達斜面底端M1N1時的速度v0的大小為12m/s；
（2）為了保證兩棒不會發(fā)生碰撞，初始時金屬棒b到M1N1的最小距離為4m；
（3）a、b兩棒最終運動的速度va為4m/s，vb為8m/s。
（2）為了保證兩棒不會發(fā)生碰撞，初始時金屬棒b到M1N1的最小距離為4m；
（3）a、b兩棒最終運動的速度va為4m/s，vb為8m/s。
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：52引用：2難度：0.5
相似題
-
1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向左運動，則PQ所做的運動可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：237引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動勢為E=45V（內(nèi)阻不計），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為B=2T的勻強磁場。接通電路后MN開始向右加速運動，經(jīng)過一段時間后回路中電流為零，MN達到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大?。?br />（3）若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：141引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：241引用：4難度：0.7
相關(guān)試卷