题目列表(包括答案和解析)
如图所示,顶角=45°,的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为 B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度0 v 沿导轨 MON向左滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r.导体棒与导轨接触点的a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t=0时,导体棒位于顶角O处,求:
(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。
(3)导体棒在O~t时间内产生的焦耳热Q。
(4)若在to时刻将外力 F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标 x。
如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨 MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直.磁感应强度为B的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向左滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r.导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t=0时,导体棒位于顶角O处,求:
(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向.
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式.
(3)闭合回路在0~t时间内产生的焦耳热Q.
(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x.
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图16-7
(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向;
(2)导体棒做匀速直线运动时水平外力F的表达式;
(3)导体棒在0—t时间内产生的焦耳热Q;
(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x.
如图所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段弯成半径为
的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差
的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1,位置时停下来,
a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中遁过导体棒的电荷量q;
b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
如图所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段弯成半径为
的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差
的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。![]()
(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1,位置时停下来,
a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中遁过导体棒的电荷量q;
b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
一.单项选择题
1
2
3
4
5
D
A
D
C
D
二.多选题
6
7
8
9
AB
ABC
CD
AD
三.简答题
10.(1)0.384~0.386mm (2分)
(2)如图所示 (画图连线各2分,共4分)
(3)
(2分)
----物理.files/image116.jpg)
11.① 5.64,5.76,在误差范围内,圆柱棒的机械能守恒(每空2分,共6分)
② 小于 (2分)
③ 方法C比较妥当.方法A、B都用到了
,但OA间的时间间隔一般不等于
(要小于它),因此t≤
,从而A、B两种方法存在问题.(2分)
12.Ⅰ选修3-4模块
(1) ACD(3分)(漏选得2分,错选或不答得0分)
(2) BCD(3分)(漏选得2分,错选或不答得0分)
(3)设静止时两弹簧的伸长量分别为----物理.files/image123.gif)
(1分)
(1分)解得
,----物理.files/image131.gif)
所以,简谐运动的平衡位置距离A端
(1分)
将物体向右拉离平衡位置x,物体受到的合力大小
(2分)
合力方向向左与位移方向相反,所以,
(1分)
所以,物体的运动是简谐运动
Ⅱ选修3-5模块
(1) AB(4分)(漏选得2分,错选或不答得0分)
(2) ABD(4分)(漏选得2分,错选或不答得0分)
(3)设人跳上小车后与小车的共同加速度为v, 取向右为正方向,根据动量守恒定
律得Mv1-mv2=(M+m)v (1分)
则
m/s =-1.2 m/s(1分)
(负号表示共同速度的方向向左)
人对小车做的功
J=22J(2分)
四.解答题
13.(1)
(1分)
(1分)
(2分)
(2)由动能定理可知此带电粒子穿过铅板前的动能
,(1分)
又由几何知识可得
,即
(2分)
,故
(1分)
带电粒子穿过铅板后的动能
,(1分)
因此粒子穿过铅板后动能的损失为
(2分)
(3)从D到C只有电场力对粒子做功
(2分)
解得
(2分)
14.⑴
(1分)
(1分)
(1分)
⑵
(1分)
(1分)
(1分)
(3分)
(1分)
⑶
(3分)
(2分)
(1分)
15.(1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块
物块受合力 F物块=kmgsinθ-mgsinθ(1分)
由牛顿第二定律 F物块=ma物块(1分)
由①②得 a物块=(k-1)gsinθ,(1分)方向沿斜面向上(1分)
(2)设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1
由机械能守恒
解得
(1分)
设木板弹起后的加速度a板 由牛顿第二定律 a板=?(k+1)gsinθ(1分)
S板第一次弹起的最大路程
解得
(1分)
木板运动的路程 S=
+2S1=
(1分)
(3)设经时间
木板与物块速度相同
(1分)
这时物块的速度
(1分)
这过程中木板的位移
(1分)
(1分)
(4)设物块相对木板滑动距离为L
根据能量守恒 mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθL(2分)
摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinθL(1分)
解得
(1分)
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