题目列表(包括答案和解析)
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图4-6
A.MN受磁场力作用,以小于g的加速度匀加速下落?
B.MN加速下落后,最后趋向一个恒定的收尾速度(即最后做匀速运动)?
C.回路电流越来越大,最后趋向一个恒定的极限值?
D.MN受到磁场力越来越大,最后趋向于与导线MN的重力平衡?
在光滑的xOy水平面内的整个x轴上分布如图所示的磁场。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l0。在磁场所在区间,xOy平面内放置一由n匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=l0、ab=L,总电阻为R,质量为m。整个磁场以速度v0沿x轴正方向匀速运动。
(1)若线框受到一个外力F作用,线框保持静止。求:线框所受外力F的大小和方向
(2)撤去线框受到的外力F,线框如何运动?线框最大速度是多少?
(3)t=0时,线框的速度为v0,ab边与Oy轴重合,整个磁场停止运动。线框最后停在何处?
矩形导线框固定在匀强磁场中, 如图甲所示。磁感线的方向与导线框所在平面 垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则(?? )
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A. 从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcda
B. 从0到t1时间内,导线框中电流越来越小?
C. 从0到t2时间内,导线框中电流的方向先为adcba后变为abcda
D. 从0到t2时间内,导线框ab边受到的安培力先减小后增大
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。
11. A C (3分)
12. A
B D (3分)
13.D、B、E (3分)
14.(14分)(1)E (2分)
(2)见右图 (3分)
(3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下图右(3分)
三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升过程中
(1分)
(1分)
小球第一次下落过程中
(1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面时的速度为
,有
(2分)
第二次上升的速度为
,有
,
(2分)
小球与地面撞击时损失的能量为
(1分)
小球在空中损失的机械能为
(1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
(1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有
,
(2分)
飞出电场时,速度偏转角的正切为
解得 θ=30o (2分)
(3)进入磁场时微粒的速度是:
(2分)
轨迹如图,由几何关系有:
(1分)
洛伦兹力提供向心力:
(2分)
联立以上三式得
代入数据解得
(1分)
17.(13分)解:
(1)根据牛顿第二定律
①(2分)
②
③(1分)
联立①②③得
=
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
⑤(2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率
⑥ (1分)
由⑤⑥两式解得
将已知数据代入上式得
=
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得
(1分)
磁场方向垂直导轨平面向上 (1分)
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