題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距l = 0.2m,電阻R1 = 0.4Ω,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量m = 0.1kg、電阻R2 = 0.1Ω的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 = 0.5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計(jì)時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:
(1)5s末時電阻R上消耗的電功率;
(2)5s末時外力F的功率.
(3)若桿最終以8 m/s的速度作勻速運(yùn)動, 此時閉合電鍵S,射線源Q釋放的粒子經(jīng)加速電場C加速后從a孔對著圓心O進(jìn)入半徑r = m的固定圓筒中(筒壁上的小孔a只能容一個粒子通過),圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場。粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機(jī)械能損失,粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從a孔背離圓心射出,忽略粒子進(jìn)入加速電場的初速度,若粒子質(zhì)量= 6.6×10-27 kg , 電量= 3.2×10-19 C, 則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 多大?若不計(jì)碰撞時間,粒子在圓筒內(nèi)運(yùn)動的總時間多大?
如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距,電阻,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計(jì)時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:
(1)5s末時電阻上消耗的電功率;
(2)5s末時外力的功率.
(3)若桿最終以8m/s的速度作勻速運(yùn)動,此時閉合電鍵S,射線源Q釋放的粒子經(jīng)加速電場C加速后從孔對著圓心進(jìn)入半徑的固定圓筒中(筒壁上的小孔只能容一個粒子通過),圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機(jī)械能損失,粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從孔背離圓心射出,忽略粒子進(jìn)入加速電場的初速度,若粒子質(zhì)量,電量,則磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?若不計(jì)碰撞時間,粒子在圓筒內(nèi)運(yùn)動的總時間多大?
如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌和固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距,電阻,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計(jì)時,若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求:
(1)5s末時電阻上消耗的電功率;
(2)金屬桿在5s末的運(yùn)動速率;
(3)5s末時外力的功率.
如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距,電阻,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計(jì)時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:
(1)5s末時電阻上消耗的電功率;
(2)5s末時外力的功率.
(3)若桿最終以8m/s的速度作勻速運(yùn)動,此時閉合電鍵S,射線源Q釋放的粒子經(jīng)加速電場C加速后從孔對著圓心進(jìn)入半徑的固定圓筒中(筒壁上的小孔只能容一個粒子通過),圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機(jī)械能損失,粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從孔背離圓心射出,忽略粒子進(jìn)入加速電場的初速度,若粒子質(zhì)量,電量,則磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?若不計(jì)碰撞時間,粒子在圓筒內(nèi)運(yùn)動的總時間多大?
如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距,電阻,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計(jì)時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:
(1)5s末時電阻上消耗的電功率;
(2)5s末時外力的功率.
(3)若桿最終以8m/s的速度作勻速運(yùn)動,此時閉合電鍵S,射線源Q釋放的粒子經(jīng)加速電場C加速后從孔對著圓心進(jìn)入半徑的固定圓筒中(筒壁上的小孔只能容一個粒子通過),圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機(jī)械能損失,粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從孔背離圓心射出,忽略粒子進(jìn)入加速電場的初速度,若粒子質(zhì)量,電量,則磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?若不計(jì)碰撞時間,粒子在圓筒內(nèi)運(yùn)動的總時間多大?
班級 姓名 學(xué)號
一、二、選擇題:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D
C
D
B
D
AD
BC
AD
ABD
三、填空題:
10、(8分)⑴20.30 ⑵①S1/2T;② 9.71~9.73 ③阻力作用 (每空2分)
11、(12分)①B;D;F (每空1分,共3分)
② (4分) ③ (3分)
④變大 (2分)
12、(10分)(1)E 3分
(2)此波向右傳播 2分
波速 3分
1.0秒內(nèi)b質(zhì)點(diǎn)通過的路程是 2分
四、計(jì)算題:
13、(12分)(1)由于小孩無碰撞進(jìn)入圓弧軌道,即小孩落到A點(diǎn)時速度方向沿A點(diǎn)切線方向,則
(1分)
又由 (2分)
而 (1分)
聯(lián)立以上各式得 (2分)
(2)設(shè)小孩到最低點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒,有
(2分)
在最低點(diǎn),據(jù)牛頓第二定律,有 (2 分)
代入數(shù)據(jù)解得FN=1290N(1分)
由牛頓第三定律可知,小孩對軌道的壓力為1290N. (1分)
14、(13分)(1) (2分)
(2) (2分)
(2分)
U=IR(1分)
由以上各式得v=2.5m/s(1分)
(3)金屬棒加速度(1分)
由牛頓定律(2分)
由以上各式得P=0.25W(1分)
15、(17分)
g
16、(17分)(1)I、III區(qū)域中(2分)
(1分)
在II區(qū)域的電磁場中運(yùn)動滿足
(2分)
(1分)
方向水平向右(1分)
同理E2=2×103V/m方向水平向左.(1分)
(2)根據(jù)對稱性,在區(qū)域III中只能存在勻強(qiáng)磁場,且滿足B3=B2=0.1T,方向垂直紙面向外. (2分)
由于周期相等,所以在區(qū)域II中只能存在勻強(qiáng)電場,且方向必須與x軸平行,(2分)
從B點(diǎn)運(yùn)動至O點(diǎn)做類平拋運(yùn)動,時間(1分)
沿y軸方向的位移是L,則(1分)
由牛頓第二定律qE=ma(1分)
代入數(shù)據(jù)解得E=2×103V/m(1分)
根據(jù)
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