(3).若换用一恒力F拉动CD从静止开始运动.则导体棒CD达到最大速度为2v0.求出恒力F的大小及当导体棒CD速度v0时棒的加速度. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MNOP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,导轨相距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,质量为m,电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好。用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动,拉力的功率恒定为P,经过时间t导体棒CD达到最大速度v0
          ①求出磁场磁感强度B的大小
②求出该过程中R电阻上所产生的电热
③若换用一恒力F拉动CD从静止开始运动,则导体    棒CD  达到最大速度为2v0,求出恒力F的大小及当导体棒CD速度  v0时棒的加速度。
 

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(2013?江苏一模)如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻
R
 
1
R
 
2
.两导轨间有一边长为
L
2
的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止起向右运动,若杆出磁场前已做匀速运动,不计导轨及金属杆的电阻.求:
(1)金属杆出磁场前的瞬间流过
R
 
1
,的电流大小和方向;
(2)金属杆做匀速运动时的速率;
(3)金属杆穿过整个磁场过程中
R
 
1
上产生的电热.

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(2007?崇文区二模)如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计).两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=2×10-2kgmb=1×10-2kg,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动.闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉,稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2
(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2
(3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h.

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如图a,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20m" ,电阻R=1.0Ω;有一电阻r=0.5Ω的金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,轨道的电阻忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下。
(1)现用一恒力F=0.2N沿轨道方向拉金属棒ab,使之由静止沿导轨向右做直线运动。则金属棒ab达到的稳定速度v1为多大?
(2)若金属棒质量m=0.1kg在恒力F=0.2N作用下由静止沿导轨运动距离为s=4m时获得速度v2=2m/s,此过程电阻R上产生的焦耳热QR为多大?
(3)若金属棒质量未知,现用一外力F沿轨道方向拉棒,使之做匀加速直线运动,测得力F与时间t 的关系如图b所示,求金属棒的质量m和加速度a。

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如图19所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。两金属棒ab的电阻均为R,质量分别为ma=2×102Kg和mb=1×102Kg,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉a,稳定后av1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放bb恰好能保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2

(1)求拉力F的大小;

(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由下滑(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2

(3)若断开开关,将金属棒ab都固定,使磁感应强度大小从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h

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一单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分

1.  1.D  2.A   3.C   4.B    5.D   6.A

二多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分

7.ABD  8.BC   9.ABC   10.AD  11.ACD

三实验题:本题共 2小题,共 23分

12.(1)1.880(1.881给分) (2分); 1.044 (2分)

(2)①1.00m/s,2.50m/s;②5.25J,5.29J  (每空2分)

13.

 (1) 图 (3分)   (2)  0-3V(2分)   R1 (2分)  (3)   图(4分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四 计算或论述题

14.地球绕太阳运动                             3分         

太阳的质量                                      3分

(2)设小行星运行周期为T1                           2分

                                      

对小行星:                                   2分

∴R1=                                              2分

∴小行星与地球最近距离S=R1?R=                     2分

 

 

 

 

15.解:(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径

                                                           2分

又                                                            2分

则粒子的比荷                                                                     2分

(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角60°,粒子做圆周运动的半径

                               2分

又                                                    2分

所以                                                    2分

粒子在磁场中飞行时间

                                2分

 

16. (1)设共同加速度a,绳拉力F   

有        mg-F=ma     

          F-μMg=Ma                                 3分

得到   

                    4分

(2)当M运动h距离时速度为v,              1分

又M运动s距离停止,由动能定理

                                 2分

M物块不撞到定滑轮满足                1分

得到     

代入得                                       2分

因为要拉动M     结果是            2分

17.(1)   要求当R=0时,  E/R0≤I0

      所以            R0≥E/ I0                                      3分

(2)   电量-q的粒子经过电压U加速后速度v0

         

                               2分

粒子进入Q场区域做半径r0,的匀速圆周运动

                                           2分

         

                             3分

显然加速电压U 与与-q没有关系,所以只要满足上面关系,不同的负电荷都能绕Q做半径r0,的匀速圆周运动。                                    

(3)       

即                                   3分

                                        2分

 

18.(1)最大速度时拉力与安培力合力为零

P/v0-BIL=0     E=BL v。       I=E/(R+ R0)          

即                                       3分

                                         2分

(2)由能量关系,产生总电热Q

                             2分

R电阻上所产生的电热                 2分

(3)                                     

由(1)问可知       F=2P/v0                               2分

当速度为v0时加速度a                      2分

解得                                 2分

 

19.(1)AB第一次与挡板碰后   A返回速度为v0

  由动量守恒定律得    mA v0=(mA+mB) v1

  ∴v1=4m/s                           3分

(2)A相对于B滑行ΔS1

由动能定理得

μmAgΔS1= v02(mA+mB) v12

ΔS1==6m                                     3分

(3)AB与N碰撞后,返回速度大小为v2,则v2= v1

B与M相碰后停止,设A减速至零A相对B滑行ΔS1/

-μmAgΔS1/=0-v22      ΔS1/=8m>ΔS1

∴A能与M碰撞第二次                                      3分

(4)       A与M第一次碰撞速度为v1(v1= v0)

       mA v1(mA+mB) v1/        ∴  v1/ v1

A相对于B滑行ΔS1

μmAgΔS1= v12(mA+mB) v1/2

ΔS1=                                        2分

当B再次与M相碰而静止时,A相对于B能滑行的最大距离为Sm1

0-v1/2=-2μg Sm1

Sm1=>ΔS1

同理 每次以共同速度相碰,A都能相对B滑行到与M相碰,最终都停在M处   1分

A与M第二次碰撞速度为v2

 则v22-v1/2=-2μgΔS1

v22= v12-2μgΔS1×6ΔS1-2ΔS1ΔS1

同理ΔS2==ΔS1                                2分

依次类推ΔS3==ΔS2

ΔS=(ΔS1+ΔS2+ΔS3+……)2=                      2分

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


同步练习册答案