18.如图所示.在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中.有两条足够长的平行金属导轨.其电阻不计.间距为L.导轨平面与磁场方向垂直.ab.cd为两根垂直导轨放置.电阻均为R.质量均为m的金属棒. 棒cd与导轨间的最大静摩擦力为f.且用能承受最大拉力为T0的水平细线拉住.棒ab与导轨间的摩擦不计.在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速直线运动.ab运动前.细线处于自然伸直状态.拉力为零.求:(1)线断以前水平拉力F随时间t的变化规律,(2)从ab开始运动至细线被拉断前瞬间通过导体棒ab横截面的电量. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条固定光滑的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直.ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻均为R.质量均为 m.与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的 最大拉力为T,一开始细线处于伸直状态.ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下由静止开始以加速度a向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)若在细线被拉断瞬间撤去拉力,试说明在以后的过程中,ab与cd捧的运动情况.
(3)求细线被拉断后,回路中共产生多少电热?cd棒消耗的电能多大?

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精英家教网如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒.棒cd用水平细线拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a静止开始向右做匀加速运动,求:
(1)F随时间t的变化规律;
(2)经t0时间,拉棒cd细线将被拉断,则此细线所能承受的最大拉力T为多大;
(3)当拉棒cd的细线刚被拉断时,将拉力F撤去,则cd棒所能达到的最大速度是多少?

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精英家教网如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条足够长的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直.ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒.棒cd用能承受最大拉力为T0的水平细线拉住,棒cd与导轨间的最大静摩擦力为f.棒ab与导轨间的摩擦不计,在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速直线运动,求:
(1)线断以前水平拉力F随时间t的变化规律;
(2)经多长时间细线将被拉断.

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(15分)如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MNPQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,abcd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻分别为R,质量分别为m,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T,一开始细线处于伸直状态,ab棒在平行导轨的水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。

(1)求经多长时间细线被拉断?

(2)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,求两根金属棒之间距离增量△x的最大值是多少?

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如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒,棒cd用最大拉力为f的水平细线拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速运动,求:

(1)细线被拉断前F随时间的变化规律。

(2)经多长时间细线将被拉断?

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说明:

一.答案及评分标准:本题共12小题,其中1~8题为必做题,9~12是选做题.选做题分为两组,考生必须从两组中任意选择一组作答.每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个正确选项.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

题类

必做题

选做一组

选做二组

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

ACD

D

AC 

CD

B

BD

ABC

CD

AD

ABC

B

二、答案及评分标准:全题24分,答案正确的,按下列答案后面括号内的分数给分;答错的,不答的,都给0分.    13.(1)(4分)

 

所选器材

(只填器材序号)

简述实验方法

(不要求写出具体步骤)

实验设计

方案1:

A、C、F

用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G,再用天平测出其质量m,则g=G/m。

方案2:B、D、

G、H、J、L、M

安装仪器,接通电源,让纸带随小车一起沿斜面下滑。用刻度尺测出所需数据。改变斜面高度再测一次。利用两次数据,由牛顿第二定律算出结果。

方案3:B、E、F

将带夹子的重锤悬挂在铁架台上并置于桌面的边缘,用刻度尺测出重锤离桌面边缘的高度,同时用光电计时器测出重锤在上述高度内做自由落体的时间,则

(2)①加速度的计算值:每空1分,共3分

 

a/()

②作出a─F图象:2分

 

 

 

 

 

 

③结论:在保持物体质量M不变时,加速度a与合外力F成正比  。1分

14、(1)①3、4(有一个位置填错就不给分)(1分);   5、6(1分)

       ②500Ω(1分);  1.985或1.990V(1分)(1分)

       ③丙(1分)

    

    (2)①右(1分)

(2分)

③B (1分) ;D(1分) 电路图(2分)

 

三、本题共6小题,86分.解答应写出必要的文字说明、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、(14分)参考解答及评分标准

甲同学的分析是错误的(1分),小球的机械能不守恒.(1分)

  乙同学分析也是错误的(1分),小球在滑动过程中的最大速度的位置不在最低点B: (1分)

正确解如下:

小球在B点时,FN-mg=m (1分)

            ∵FN= 2 mg  ∴v2=gR  (1分)

从A到B,设电场力做功WE,由动能定理WE+mgR=mv2, (1分)

          得WE=一mgR   (1分)

∵电场力做负功, ∴带电小球受电场力方向向右FEmg  (1分)

电场强度方向向右(1分)从A到B之间一定有位置D是小球运动速度方向瞬时合力为零处,也是小球速度最大处 (1分)

    设OD连线与竖直方向夹角θ,FEcosθ=Gsinθ(1分)

           m=mgRcosθ-FE (R-Rsinθ)(1分)

           vmax    (1分)

16. (14分) 参考解答及评分标准

导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力f=μmg  (1分)

    根据牛顿第二定律并整理得F-μmg-F=Ma   (1分)

    刚拉动导轨时,I=0,安培力为零,导轨有最大加速度(1分)

        am  (1分)

                  =(2-0.2×0.6×10)/2=0.4m/ s2    (1分)

随着导轨速度增大,感应电流增大,加速度减小,当a=0时,速度最大 (1分)

速度最大值为vm,电流最大为Im,此时导轨受到向右的安培力 FB= BImL (1分)

            F-μmg - BImL=0   分)

              I.m   (1分)

  代人数字算得ImA = 2A   (1分)

                    I=E/(R+r)  (1分)

                    I m =BLvm/(R+r)  (1分)

        v m =Im (R+ r)/BL二2 × (0.2+0.4)/(0.8×0.5)=3m/ s   (1分)

17. (14分) 参考解答及评分标准

设行星质量m,太阳质量为M,行星与太阳的距离为r,根据万有引力定律,

行星受太阳的万有引力(2分)

行星绕太阳做近似匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有(2分)

 (1分)      以上式子联立  故(1分)

地球的周期年,(1分)  火星的周期(2分)

年=1.8年  (1分)

设经时间t两星又一次距离最近,根据(2分)

则两星转过的角度之差(2分)

  (2分,答“2.2年”同样给分)

18. (14分) 参考解答及评分标准

解(1)在时刻t,棒ab的速度          v=a t       -------------------(1分)

棒中感应电动势为             E=B L v=B L a t    -------------(1分)

棒中的感应电流为            I=   -----------------(2分)   

对ab棒应用牛顿第二定律得   F-BIL=ma    ----------------(1分)

解得:                  F=  ---------------(2分) 

(2)细线拉断前瞬间cd满足

BIL=f  +T0         -------------------(1分)

                            +T0   -------------------(1分)

                           t=       -------------------(1分)

由于ab棒匀加速运动,所以 ①            -------------------(1分)

线拉断前的过程中有: ②          -------------------联立①、②得:Q= -------(1分)

第19题:(14分) 参考解答及评分标准

解:⑴时刻粒子将垂直边界进入磁场,在洛仑兹力作用下作半径为r的匀速圆周运动,得:

……①

得入射点和出射点的距离:……②

联解①②得:

⑵设粒子在电场中的偏转角为,得右图。依图得:

………③      ………④

根据边角关系得入射点和出射点的距离………⑤

联解③④⑤式得:,为定值。

⑶粒子在极板间作类平抛运动。刚能从右上角飞出时,有速度vm。设飞出所用时间为t,此时对应的电压为U。依图得:

水平方向: ………⑥         竖直方向:………⑦

加速度:………⑧

根据动能定理:………⑨

联解⑥⑦⑧⑨式得最大速度

20.(16分) 参考解答及评分标准

(1)小木块B从开始运动直到A、B相对静止的过程中,系统水平方向上动量守恒,有                                            ①(1分)

解得  2 m/s                               ②(1分)

(2)B在A的圆弧部分的运动过程中,它们之间因摩擦产生的内能为Q1,B在A的水平部分往返的运动过程中,它们之间因摩擦产生的内能为Q2,由能量关系得到

               ③(1分)

                  ④(1分)

    ⑤(1分)

(3)设小木块B下滑到P点时速度为vB,同时A的速度为vA,由动量守恒和能量关系可以得到                      ⑥(1分)

      ⑦(1分)

由⑥⑦两式可以得到

,令

,化简后为     ⑧(2分)

若要求B最终不滑离A,由能量关系必有

            ⑨(1分)

化简得                               ⑩(2分)

故B既能对地向右滑动,又不滑离A的条件为

                              ⑾ (2分)

或 ( )   (2分)

 

 


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