(2)細(xì)繩被拉斷時(shí).cd棒的速度.(3)細(xì)繩剛被拉斷時(shí).cd棒下落的速度. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（12分）如圖所示，兩根水平放置的平行光滑導(dǎo)軌上，有兩根可以移動(dòng)的、垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒和，導(dǎo)軌的間距為25cm，棒和棒的阻值均為2，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)�，F(xiàn)將棒用一根絕緣細(xì)繩水平拉住，細(xì)繩所能承受的最大拉力為2N。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為4T。今在棒上作用一個(gè)與導(dǎo)軌平行向右的恒力，直到細(xì)繩被拉斷。則細(xì)繩被拉斷時(shí)，求：

 

（1）cd棒中電流強(qiáng)度的大�。�

（2）ab棒的速度大小。

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（12分）如圖所示，兩根水平放置的平行光滑導(dǎo)軌上，有兩根可以移動(dòng)的、垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒和，導(dǎo)軌的間距為25cm，棒和棒的阻值均為2，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)將棒用一根絕緣細(xì)繩水平拉住，細(xì)繩所能承受的最大拉力為2N。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為4T。今在棒上作用一個(gè)與導(dǎo)軌平行向右的恒力，直到細(xì)繩被拉斷。則細(xì)繩被拉斷時(shí)，求：

 

（1）cd棒中電流強(qiáng)度的大�。�

（2）ab棒的速度大小。

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如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5m豎直平行放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端連接阻值為1Ω的電阻R，導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的水平金屬棒ab、cd都與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒ab用一根細(xì)繩懸掛，細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N，現(xiàn)讓cd棒從靜止開(kāi)始落下，直至細(xì)繩剛好被拉斷，在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J，g=10/s2。求：

（1）此過(guò)程中ab棒和cd棒分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd。

（2）細(xì)繩被拉斷時(shí)，cd棒的速度。

（3）細(xì)繩剛被拉斷時(shí)，cd棒下落的高度。

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如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5m豎直平行放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端連接阻值為1Ω的電阻R，導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的水平金屬棒ab、cd都與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒ab用一根細(xì)繩懸掛，細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N�，F(xiàn)讓cd棒從靜止開(kāi)始落下，直至細(xì)繩剛好被拉斷，在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J，g取10m／s2，求：
（1）此過(guò)程中ab棒和cd棒分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd；
（2）細(xì)繩剛被拉斷時(shí)，cd棒的速度；
（3）細(xì)繩剛被拉斷時(shí)，cd棒下落的高度；
（4）cd棒從靜止開(kāi)始落下直至細(xì)繩剛好被拉斷所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

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如圖所示，相距0.5m足夠長(zhǎng)的兩根光滑導(dǎo)軌與水平面成37°角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端連接阻值為2Ω的電阻R，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上。ab、cd為水平金屬棒且與導(dǎo)軌接觸良好，它們的質(zhì)量均為0.5kg、電阻均為2Ω。ab棒與一絕緣水平細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)讓cd棒從靜止開(kāi)始下滑，直至與ab相連的細(xì)繩剛好被拉斷，在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.5J，已知細(xì)線能承受的最大拉力為5N．求細(xì)繩被拉斷時(shí)：（g=10m/s2，sin37°=0.6）

（1）ab棒中的電流大小；

（2）cd棒的速度大小；

（3）cd棒下滑的距離。

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14.A  15.C  16.B  17.AD  18.B  19.CD  20.D   21.ACD 

22解．（17分）（1）2.094～2.098mm 

（2）①C  E  ②C中未記下兩條細(xì)繩的方向  E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了位置O  （3）①B    D   ②見(jiàn)圖

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）3分  （2）中①問(wèn)每空2分；②問(wèn)每空1分。共6分。（3）中①問(wèn)每空2分；②問(wèn)4分，電流表外接正確或變阻器分壓連接正確均可各得1分，完全正確的得4分；若變阻器限流連接正確，其它連接無(wú)誤，可給2分。共8分。

23．（16分）解答：（1）跳起后重心升高 

h=2.25－2.10=0.15m        （1分）

根據(jù)機(jī)械能守恒定律         ①        （4分）

解得      ②                （2分）

（2）由動(dòng)量定理（F－mg）t=mv－0              ③            （4分）

即  ④                          （2分）

將數(shù)據(jù)代入上式可得F=(100       +700)N⑤          （2分）

根據(jù)牛頓第三定律可知：上跳過(guò)程中他對(duì)地面的平均壓力F′=(100       +700)N(1分）

24、解答：（19分）（1）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，把小球A、B看作一個(gè)系統(tǒng)，由于繩未斷前作勻速運(yùn)動(dòng)，則有

2qE=3mg，E=3mg/2q                    (3分）

繩斷后，根據(jù)牛頓第二定律：

對(duì)A：qE-mg=maA      

得aA=g/2，方向堅(jiān)直直向上  （3分）

對(duì)B：qE-2mg=2maB

得aB=-g/4，負(fù)號(hào)表示方向堅(jiān)直直向下　　（3分）

（2）細(xì)繩斷開(kāi)前后兩球組成系統(tǒng)合外力為零，滿足總動(dòng)量守恒，設(shè)B球速度為零時(shí)，A球的速度為vA,

根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：

 (m+2m）v0=mvA­+0  　　　　　 （3分）

vA=3 v0                                                (1分)

(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:vt2-v02=2as

得sA=(3 v0)2- v02/２aA=(3 v0)2- v02/g=8 v02/g　　　　(3分)

由功能關(guān)系，電場(chǎng)力對(duì)Ａ做的功等于物體Ａ的機(jī)械能增量：

△ＥA=qEsA=12m v02　　　　　　　　　　　　　(3分)

25．解：（1）金屬棒cd從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至細(xì)繩剛好被拉斷的過(guò)程中有：

Qab =U2t/Rab      ①   (2分)

QR=U2t/R         ②  (1分)

聯(lián)立①②可得Qab=0.4J    ③  (1分)

Qcd =I2Rcdt          ④   (2分)

Qab + QR =I2RRabt/(Rab+R) ⑤(1分)

聯(lián)立④⑤可得Qab =0.9J ⑥  (1分)

(2) 細(xì)繩被拉斷瞬時(shí),對(duì)ab棒有:

Fm=mg+BIabL        ⑦   (2分)

又有IR=RabIab/R      ⑧   ( 1分)

Icd=Iab+Icd            ⑨      (1分)

又由閉合歐姆定可得

BLv=Icd [Rcd+RabR/(Rab+R)]  ⑩   (2分)

聯(lián)立⑦⑧⑨⑩可得v=1.88m/s ?   (1分)

(3)由功能關(guān)系得

Mgh= Q總 +1/2mv2         ?(4分))

即可得h=3.93m           ? ((1分))

 

 

 

 


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