題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,頂角=45°,的金屬導軌MON固定在水平面內(nèi),導軌處在方向豎直、磁感應強度為 B的勻強磁場中。一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度0 v 沿導軌 MON向左滑動,導體棒的質(zhì)量為m,導軌與導體棒單位長度的電阻均勻為r.導體棒與導軌接觸點的a和b,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸.t=0時,導體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向。
(2)導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。
(3)導體棒在O~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在to時刻將外力 F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標 x。
如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導軌 MON固定在水平面內(nèi),導軌處在方向豎直.磁感應強度為B的勻強磁場中.一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導軌MON向左滑動,導體棒的質(zhì)量為m,導軌與導體棒單位長度的電阻均勻為r.導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸.t=0時,導體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向.
(2)導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式.
(3)閉合回路在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(4)若在t0時刻將外力F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標x.
圖16-7
(1)t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向;
(2)導體棒做勻速直線運動時水平外力F的表達式;
(3)導體棒在0—t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(4)若在t0時刻將外力F撤去,導體棒最終在導軌上靜止時的坐標x.
如圖所示,一端封閉的兩條平行光滑長導軌相距L,距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為的四分之一圓弧,圓弧導軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導軌的末端點O為坐標原點,水平向右為x軸正方向,建立Ox坐標軸。圓弧導軌所在區(qū)域無磁場;左段區(qū)域存在空間上均勻分布,但隨時間t均勻變化的磁場B(t),如圖2所示;右段區(qū)域存在磁感應強度大小不隨時間變化,只沿x方向均勻變化的磁場B(x),如圖3所示;磁場B(t)和B(x)的方向均豎直向上。在圓弧導軌最上端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導軌左段形成閉合回路,金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B(t)開始變化,金屬棒與導軌始終接觸良好,經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R,導軌電阻不計,重力加速度為g。
(1)求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中,回路中產(chǎn)生的感應電動勢E;
(2)如果根據(jù)已知條件,金屬棒能離開右段磁場B(x)區(qū)域,離開時的速度為v,求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)如果根據(jù)已知條件,金屬棒滑行到x=x1,位置時停下來,
a.求金屬棒在水平軌道上滑動過程中遁過導體棒的電荷量q;
b.通過計算,確定金屬棒在全部運動過程中感應電流最大時的位置。
如圖所示,一端封閉的兩條平行光滑長導軌相距L,距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為的四分之一圓弧,圓弧導軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導軌的末端點O為坐標原點,水平向右為x軸正方向,建立Ox坐標軸。圓弧導軌所在區(qū)域無磁場;左段區(qū)域存在空間上均勻分布,但隨時間t均勻變化的磁場B(t),如圖2所示;右段區(qū)域存在磁感應強度大小不隨時間變化,只沿x方向均勻變化的磁場B(x),如圖3所示;磁場B(t)和B(x)的方向均豎直向上。在圓弧導軌最上端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導軌左段形成閉合回路,金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B(t)開始變化,金屬棒與導軌始終接觸良好,經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R,導軌電阻不計,重力加速度為g。
(1)求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中,回路中產(chǎn)生的感應電動勢E;
(2)如果根據(jù)已知條件,金屬棒能離開右段磁場B(x)區(qū)域,離開時的速度為v,求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)如果根據(jù)已知條件,金屬棒滑行到x=x1,位置時停下來,
a.求金屬棒在水平軌道上滑動過程中遁過導體棒的電荷量q;
b.通過計算,確定金屬棒在全部運動過程中感應電流最大時的位置。
一.單項選擇題
1
2
3
4
5
D
A
D
C
D
二.多選題
6
7
8
9
AB
ABC
CD
AD
三.簡答題
10.(1)0.384~
(2)如圖所示 (畫圖連線各2分,共4分)
(3) (2分)
11.① 5.64,5.76,在誤差范圍內(nèi),圓柱棒的機械能守恒(每空2分,共6分)
② 小于 (2分)
③ 方法C比較妥當.方法A、B都用到了,但OA間的時間間隔一般不等于
(要小于它),因此t≤,從而A、B兩種方法存在問題.(2分)
12.Ⅰ選修3-4模塊
(1) ACD(3分)(漏選得2分,錯選或不答得0分)
(2) BCD(3分)(漏選得2分,錯選或不答得0分)
(3)設(shè)靜止時兩彈簧的伸長量分別為
(1分) (1分)解得,
所以,簡諧運動的平衡位置距離A端(1分)
將物體向右拉離平衡位置x,物體受到的合力大小
(2分)
合力方向向左與位移方向相反,所以,(1分)
所以,物體的運動是簡諧運動
Ⅱ選修3-5模塊
(1) AB(4分)(漏選得2分,錯選或不答得0分)
(2) ABD(4分)(漏選得2分,錯選或不答得0分)
(3)設(shè)人跳上小車后與小車的共同加速度為v, 取向右為正方向,根據(jù)動量守恒定
律得Mv1-mv2=(M+m)v (1分)
則 m/s =-
(負號表示共同速度的方向向左)
人對小車做的功 J=22J(2分)
四.解答題
13.(1) (1分) (1分) (2分)
(2)由動能定理可知此帶電粒子穿過鉛板前的動能,(1分)
又由幾何知識可得,即(2分)
,故 (1分)
帶電粒子穿過鉛板后的動能,(1分)
因此粒子穿過鉛板后動能的損失為(2分)
(3)從D到C只有電場力對粒子做功 (2分)
解得(2分)
14.⑴ (1分)
(1分) (1分)
⑵ (1分) (1分)
(1分)
(3分)
(1分)
⑶ (3分)
(2分)
(1分)
15.(1)設(shè)木板第一次上升過程中,物塊的加速度為a物塊
物塊受合力 F物塊=kmgsinθ-mgsinθ(1分)
由牛頓第二定律 F物塊=ma物塊(1分)
由①②得 a物塊=(k-1)gsinθ,(1分)方向沿斜面向上(1分)
(2)設(shè)以地面為零勢能面,木板第一次與擋板碰撞時的速度大小為v1
由機械能守恒 解得 (1分)
設(shè)木板彈起后的加速度a板 由牛頓第二定律 a板=?(k+1)gsinθ(1分)
S板第一次彈起的最大路程 解得 (1分)
木板運動的路程 S= +2S1=(1分)
(3)設(shè)經(jīng)時間木板與物塊速度相同
(1分)
這時物塊的速度(1分)
這過程中木板的位移(1分)
(1分)
(4)設(shè)物塊相對木板滑動距離為L
根據(jù)能量守恒 mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθL(2分)
摩擦力對木板及物塊做的總功W=-kmgsinθL(1分)
解得 (1分)
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