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    已知cd棒的质量为m.电阻为R.ab棒的质量.阻值均未知.区域Ⅱ沿斜面的长度为2l.在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ.重力加速度为g.求:(1)通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向, 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    不计电阻的光滑平行轨道EFG、PMN构成相互垂直的L型，磁感应强度为B的匀强磁场方向与水平的EFMP平面夹角θ（θ＜45°）斜向上，金属棒ab、cd的质量均为m、长均为L、电阻均为R．ab、cd由细线通过角顶处的光滑定滑轮连接，细线质量不计，ab、cd与轨道正交，已知重力加速度为g．
    （1）求金属棒的最大速度vmax；
    （2）当金属棒速度为v时，且v小于最大速度vmax时，求机械能损失的功率P1和电阻的发热功率P2．

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    、如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M，宽为L的足够长“U”型框架，其ab部分电阻为R，框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为 k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。

           问：（1）框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？

       （2）框架最后做匀速运动（棒处于静止状态）时的速度多大？

       （3）若框架通过位移S后开始匀速，已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2（x为弹簧的形变量），则在框架通过位移S的过程中，回路中产生的电热为多少？

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    （12分）、如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M，宽为L的足够长“U”型框架，其ab部分电阻为R，框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为 k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。

           问：（1）框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？

       （2）框架最后做匀速运动（棒处于静止状态）时的速度多大？

       （3）若框架通过位移S后开始匀速，已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2（x为弹簧的形变量），则在框架通过位移S的过程中，回路中产生的电热为多少？

     

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    （12分）、如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M，宽为L的足够长“U”型框架，其ab部分电阻为R，框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。
    问：（1）框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？
    （2）框架最后做匀速运动（棒处于静止状态）时的速度多大？
    （3）若框架通过位移S后开始匀速，已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2（x为弹簧的形变量），则在框架通过位移S的过程中，回路中产生的电热为多少？

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    （12分）、如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M，宽为L的足够长“U”型框架，其ab部分电阻为R，框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为 k 的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。

           问：（1）框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？

       （2）框架最后做匀速运动（棒处于静止状态）时的速度多大？

       （3）若框架通过位移S后开始匀速，已知弹簧的弹性势能的表达式为kx2/2（x为弹簧的形变量），则在框架通过位移S的过程中，回路中产生的电热为多少？

     

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    一．（20分）填空题．

    1、右，大                2、 2（M - ），逐渐减小                  3、等于，  

    4、45°，1：4             5、，

    二．(40分)选择题．

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    D

    D

    A

    B

    C

    AC

    BCD

    AD

    BD

    三．（30分）实验题．

    15．（5分）BD

    16．（6分）（1）如右图   （2）10Hz    （3）0.75m/s

    17．（6分）（1）“加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该是“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值”（指出错误即可得分）

    （2）p= t+p1  （3）B    

    18．（4分）（1）mvt2 -mv02（1分）

    （2）变大，变小（2分）

    （3）估算图线下方的面积，其大小即为磁力在这一过程 所做功大小（1分）

    19．（9分）（1）（如右图）（2分）

    （2）BD （3分）  （3）0.6，0.6 （4分）

    四．（60分）计算题．（各计算题均实行不重复扣分的原则，物理量答案必须有相应的单位）

    20．（10分）（1）气体从状态 I 到状态 II：:= （2分）

      p2 = = = 1.65×105 Pa（3分）

    （2）气体从状态 II 到状态 III ：p2V2 = p3V3  （2分）

    p3 = =  = 1.1×105 （Pa）（3分）

    21．(12分)（1）弹丸从A到C：t== s=0.6s(1分)

    A点到C点的水平距离s = v0t =8.0×0.6m =4.8m(1分)

    （2）弹丸到C的速度方向与水平方向的夹角为tgθ = = = =（1分）

    vC===  m/s = 10m/s（1分）

    弹丸与塑料块在C点具有的相同速度vC’=vC=1m/s     （1分）

    分析弹丸与塑料块从C点返回到C点的整个过程，根据动能定理有：

    -μmgcosθ×2×=0－mvC’2（2分）可得动摩擦因数μ==0.125（1分）

    （3）根据牛顿第二定律，下滑时由 a1=gsinθ-μgcosθ可得a1=5 m/s2（1分）

    由= vC’ t1+a1 t12可解得t1=0.17s（1分）

    上滑时由 a1=gsinθ+μgcosθ可得a2=7 m/s2（1分）

    由=a2t22可解得t2=0.27s（1分）

    所以塑料块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t= t1+ t2=0.44s（1分）

    22．(12分)（1）R2断路，（2分）

    电阻R2被烧坏后，电压表读数等于电阻R1的电压大小

    可得：R1=4Ω       （2分）

    （2）根据电路总功率P=εI总

    电阻R2被烧坏前后电路总功率之比=

    电阻R2被烧坏前I总=(+0.75)A=1A ，电阻R2被烧坏后I总’=0.8A

    电阻R2被烧坏前后电路总功率之比== （4分）             

    （3）能求出电源电动势E，不能求出电源内阻r（2分）

    电阻R2坏前E=1×(R4+r）+0.75×4，电阻R2坏后E=0.8×(R4+r）+3.2

    可求出E=4V （2分）

    23．(12分)（1）  = m  (2分)     v2=v1= (2分)

    （2） M黑洞=10M地球

    对地球：v2地球=；对黑洞：v2黑洞=> c（c为光速）(1分)

    = =  ≥ (2分)

    R黑洞≤ = m= 0.089m (1分)

    （3）R恒星=248×109 R地球，M恒星=（248×109）3M地球（密度相同）

    v2恒星== =

        =11. 2×103×248×109 m/s = 3.028×108 m/s > c            (3分)

    所以不能被我们看见 (1分)                      

    24．(14分)（1）通过cd棒的电流方向 d→c（1分）

    区域I内磁场方向为垂直于斜面向上（1分）

    （2）对cd棒，F安=BIl=mgsinθ所以通过cd棒的电流大小I = （1分）

    当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率P=I2R=（1分）

    （3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，a==gsinθ

    cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动

    可得；=Blvt    =Blgsinθt x    所以t x=（2分）

    ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度vt=

    则ab棒开始下滑的位置离EF的距离h= a t x2+2l=3 l（3分）

    （4） ab棒在区域II中运动的时间t2==（1分）

    ab棒从开始下滑至EF的总时间t= t x+t2=2 ε=Blvt =Bl（2分）

    ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：Q=εIt=4mglsinθ（2分）

     

     


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