题目列表(包括答案和解析)
(2009年上海高考试题改编)如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(2009年上海高考试题改编)如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(2001年高考试题)质量为M的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾.现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.?
1. BCD 2. BC 3.D 4.A 5. C
6. AD 7.C 8. CD 9. AB 10.BC
11.(1)CD(2)指零 指零 指零 左偏
12. 电极A与导电纸接触不良
13. 解:(1)小球速度最大时,棒对它的弹力垂直于棒向下,受力分析如图,沿杆方向,
,垂直杆方向:
,
联立以上各式,得电磁学中的“场”.files/image248.gif)
所以:电磁学中的“场”.files/image250.gif)
(2)小球C从斜置的绝缘棒上由静止开始运动,必须满足条件
,而
即
,所以电磁学中的“场”.files/image258.gif)
14. 解:(1)根据牛顿第二定律
,根据库仑定律
,
,解得电磁学中的“场”.files/image266.gif)
(2)当A球受到的合力为零即加速度为零时,动能最大,设此时A球与B点间的距离为R,则
,解得
。
15. 解:(1)、(2)如图所示,设小球在C点的速度大小是
,对轨道的压力大小为
,则对于小球由A
C的过程中,应用动能定理列出:
-0,在C点的园轨道径向应用牛顿第二定律,有
,解得电磁学中的“场”.files/image282.gif)
(3)如图所示,设小球初始位置应在离B点xm的
点,对小球由电磁学中的“场”.files/image284.gif)
D的过程应用动能定理,有:
,在D点的圆轨道径向应用牛顿第二定律,有
,解得电磁学中的“场”.files/image291.gif)
16. 解:(1)F1为P1参与的运动而受到指向N端的洛伦兹力,其值为:
(其中
,为
的电量),
对应有指向N端的加速度:
(其中m为
的质量)
在管中运动会使它受到另一个向左的洛伦兹力,此力与管壁对
向右的力所抵消,
到达N端时具有沿管长方向的速度:电磁学中的“场”.files/image302.gif)
所以,
对纸平面的速度大小为: 电磁学中的“场”.files/image304.gif)
又因为
,故:电磁学中的“场”.files/image308.gif)
即:电磁学中的“场”.files/image310.gif)
所以
的比荷为:电磁学中的“场”.files/image312.gif)
(2)
从M端到N端经历的时间为:电磁学中的“场”.files/image314.gif)
离开管后将在纸平面上做匀速圆周运动,半径与周期分别为:电磁学中的“场”.files/image316.gif)
电磁学中的“场”.files/image318.gif)
经t1时间已随管朝正右方向运动:电磁学中的“场”.files/image320.gif)
的距离
所以
离开N端的位置恰好为
的初始位置
经时间t1已知运动到如图所示的位置S2走过的路程为电磁学中的“场”.files/image325.gif)
只能与
相碰在图中的S处,相遇时刻必为
电磁学中的“场”.files/image327.gif)
且要求
在这段时间内恰好走过2R的路程,因此有
电磁学中的“场”.files/image329.gif)
即得:电磁学中的“场”.files/image331.gif)
所以:电磁学中的“场”.files/image333.gif)
17. 解:
……① 电磁学中的“场”.files/image337.gif)
由于重力和电场力平衡,电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,小球平抛且碰时动量守恒,根据条件,碰后
反向
……①
另有
……②
解得
……③
对平抛:电磁学中的“场”.files/image347.gif)
解得电磁学中的“场”.files/image349.gif)
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