综合题18.0分
物理
如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度
28. cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；
29. 电阻R产生的焦耳热Q。
第1小题正确答案及相关解析
正确答案
解析
cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有：
解题思路
cd杆恰好通过半圆轨道的最高点，在最高点，重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出速度．
第2小题正确答案及相关解析
正确答案
2J
解析
碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有：
解得碰撞后cd绝缘杆的速度：
两杆碰撞过程，动量守恒，取向右为正方向，则有：
解得碰撞后ab金属杆的速度：
ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有：
考查方向
本题考查了求速度、焦耳热问题，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律等知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与动能定理、运动学公式等知识点交汇命题.
解题思路
两杆碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰撞后ab杆的速度，然后由能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热.
易错点
分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键.
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