如图所示.光滑的平行长直金属导轨置于水平面内.间距为L.导轨左端接有阻值为R的电阻.质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨和导体棒的电阻均不计.且接触良好.通过沿导轨安装的通电线圈.在一矩形区域内产生匀强磁场.磁场方向竖直向下.磁感应强度的大小为B.开始时.导体棒静止于磁场区域的右端.当磁场以速度v1匀速向右移动时.导体棒随之开始运动.并很快达到恒定速度.已知导体棒在运动中所受到的阻力为其对地速度的k倍.设导体棒运动中始终处于磁场区域内.求: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m电阻为r的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨的电阻均不计,且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,导体棒同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.
(1)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(2)求导体棒所达到的恒定速度v2
(3)导体棒以恒定速度v2运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中R消耗的电功率各为多大?

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如图所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L,导轨左端接有阻值为R的电阻,电阻为r、 质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(2)求导体棒所达到的恒定速度v2
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?

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如图所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v0匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为恒定阻力.

求.(1)导体棒的最大加涑度.(2)导体棒能够达到的最大速度vm

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如图所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。

(1)求导体棒所达到的恒定速度v2

(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?

(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?

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如图所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m电阻为r的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨的电阻均不计,且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,导体棒同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.
(1)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(2)求导体棒所达到的恒定速度v2
(3)导体棒以恒定速度v2运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中R消耗的电功率各为多大?

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一、1、B 2、CD 3、BC 4、B 5、AD 6、B 7、B 8、BD

二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。

9、(6分)(1)104.05  0.520    200(6分)

10、(12分)①见下图(5分)

②Ⅰ. 毫伏表的读数U,电流表的读数I(2分)

Ⅱ. 定值电阻R3的阻值(或定值电阻R2、R3的阻值)(2分)

(A电路)或(B电路)(3分)

三、本大题共三小题共计54分.解答时请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

11、(16分)(1)小车与墙壁碰撞后向左运动,木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时,二者速度相等,此时弹簧的弹性势能最大,此过程中,二者组成的系统动量守恒,设弹簧压缩至最短时,小车和木块的速度大小为v,根据动量守恒定律有

m1v1-m2v0=(m1+m2)v                       ①(2分)

解得 v=0.40m/s                          ②(2分)

设最大的弹性势能为EP,根据机械能守恒定律可得

EP=m1v12+m2v02-(m1+m2)v2             ③ (2分)

由②③得EP=3.6J                         ④(2分)

(2)根据题意,木块被弹簧弹出后滑到A点左侧某处与小车具有相同的速度v’ 时,木块将不会从小车上滑落, 此过程中,二者组成的系统动量守恒,故有v’ =v==0.40m/s ⑤    

木块在A点右侧运动过程中,系统的机械能守恒,而在A点左侧相对滑动过程中将克服摩擦阻力做功,设此过程中滑行的最大相对位移为L,根据功能关系有

μm2gL= m1v12+m2v02-(m1+m2)v’2            ⑥(3分)

解得L=0.90m                             ⑦(3分)

即车面A点左侧粗糙部分的长度应大于0.90m(2分)

12、(18分)(1) 对D到M到A到P过程,由能量守恒得: ……………①(2分)

由已知得:   ……………②(2分)

解①②得:x0=4R ……………………③(2分)

   (2) 对D到M到A的过程由动能定理:………④(2分)

对A点由牛顿定律:

      ……………⑤(2分)

       …………… ⑥(2分)

3)由于5R>X0能到达P点,由动能定理

  由动能定理…………⑦(2分)

从P点到滑行停止

   ……………⑧(2分)

 摩擦生热

   ……………………….…⑨(1分)

 解⑦⑧⑨得

    ………………….………⑩(2分)

 

 

13、(20分)(1)金属框开始运动时速度为零

感应电动势E=BLv1  

回路中的电流   

金属框受到的安培力

加速度大小,方向向右 (6分)

(2)当金属框受到的阻力等于安培力时,金属框以恒定速度v2匀速运动

感应电动势E=BL(v1-v2)    

回路中的电流

金属框受到的安培力

达到恒定速度v2时,受力平衡

解得 (8分)

(3)系统消耗磁场能的功率,包括金属框发热功率和克服阻力的功率。即

               (3分)

解得 (3分)

 

 


同步练习册答案