2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义:第十章 专题强化十三 Word版含解析
2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义:第十章 专题强化十三 Word版含解析第4页

E=Blv0

I=

BIl=m2a0

解得:a0=30 m/s2

(2)设cd棒刚进入半圆轨道时的速度为v2,系统动量守恒,有

m1v0=m1v1+m2v2

m2v22=m2g·2r+m2vP2

m2g=m2

解得:v1=7.5 m/s

(3)由动能定理得-W=m1v12-m1v02

解得:W=4.375 J.

变式2 (2019·山东省淄博市质检)如图4所示,一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑绝缘水平桌面上,平行导轨MN和PQ相距为L.空间存在着足够大的方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.另有质量也为m的金属棒CD,垂直于MN放置在导轨上,并用一根与CD棒垂直的绝缘细线系在定点A.已知细线能承受的最大拉力为FT0,CD棒接入导轨间的有效电阻为R.现从t=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力,使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动.

图4

(1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0及细线断裂时框架的瞬时速度v0大小;

(2)若在细线断裂时,立即撤去拉力,求此后过程中回路产生的总焦耳热Q.

答案 (1)  (2)

解析 (1)细线断裂时,

对棒有FT0=F安,F安=BIL,I=,E=BLv0,v0=at0