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解析
| 共计 1 道试题
1 . 如图为某同学利用电磁炮来研究碰撞问题的示意图,其中ABCD为无限长的水平光滑桌面。图中左侧部分即为电磁炮的简化模型,两平行导轨固定在水平桌面上,间距d=1×10-3m,一金属弹丸P1置于两导轨之间,并与导轨保持良好接触,质量m1=9kg。导轨左端与一电流为I的理想恒流源相连。在发射过程中,假设两平行导轨中的电流I在弹丸所在位置处产生的磁场始终可视为匀强磁场,其强度与电流的关系为B=kI(其中k=103T/A),方向垂直导轨平面,t=0时刻弹丸从静止自导轨左端向右滑行l1=0.5m后以速度v1=2m/s射出。在弹丸出射方向的延长线上,静置着两小物块P2(质量m2未知)、P3(质量m3=1kg),P2P3间有极小间隙。它们右侧足够远处放有由处于原长的轻弹簧连接的小物体P4(质量m4=1kg)、P5(质量m5=2kg)。P1P2P3P4P5均可视为质点,P3P4之间的距离为l2(大小可调)。不计空气阻力、摩擦阻力。
(1)求理想恒流源中的电流I
(2)在弹丸射出后撞向静置的P2P3,假定P1P2P2P3间的碰撞均为弹性碰撞,(P3运动起来后立刻取走P1P2)欲使碰后P3获得最大的向右运动的速度,则P2的质量应取多少?P3获得的最大速度v3又为多少?
(3)若在t=0时刻,给P4一向右的速度v4=3m/s,则P4P5将做某种复杂的运动。假定P3以(2)问中的最大速度飞向P4P5和弹簧组成的系统,因l2大小可调,击中P4P4的速度不确定,且P3P4碰后立即粘在一起。求P3P4P5和弹簧组成的系统在以后的运动中,弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。

共计 平均难度:一般