导体棒最终在导轨上静止时的坐标 x2. 查看更多

 

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。

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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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如图16-7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向右运动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r.导体棒与导轨接触点为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:

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.

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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。

 

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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。

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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)

 

 

 

 

 

 

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

       (1分) (1分)解得

     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Mv1mv2=(M+m)v (1分)

  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)

   (1分)     (1分) 

 (1分)

 (3分)  

(1分)

(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)

 

 

 


同步练习册答案