题目内容
【题目】如图所示，水平放置的两根平行光滑金属导轨固定在平台上导轨间距为1m，处在磁感应强度为2T、竖直向下的匀强磁场中，平台离地面的高度为h＝3.2m初始时刻，质量为2kg的杆ab与导轨垂直且处于静止，距离导轨边缘为d＝2m，质量同为2kg的杆cd与导轨垂直，以初速度v0＝15m/s进入磁场区域最终发现两杆先后落在地面上。已知两杆的电阻均为r＝1Ω，导轨电阻不计，两杆落地点之间的距离s＝4m（整个过程中两杆始终不相碰）
（1）求ab杆从磁场边缘射出时的速度大小
（2）当ab杆射出时求cd杆运动的距离
（3）在两根杆相互作用的过程中，求回路中产生的电能
【答案】(1) v2=10m/s (2) cd 杆运动距离为7m (3) 电路中损耗的焦耳热为100J
【解析】
（1）设ab、cd杆从磁场边缘射出时的速度分别为v1、v2
设ab杆落地点的水平位移为x，cd杆落地点的水平位移为x+s，则有
根据动量守恒
求得：
v2= 10m/s
（2）ab杆运动距离为d，对ab杆应用动量定理
设cd杆运动距离为d+△x
解得
cd 杆运动距离为
d+△x=d+
=7m
（3）根据能量守恒，电路中损耗的焦耳热等于系统损失的机械能
Q=
=100J
【题目】如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是( )
A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能 |
B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小 |
C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气 |
D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小 |
