⑶金属棒ab从静止开始运动达到⑵中所述状态时所经历的时间. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内,导轨间的距离为L,导轨上平行放置两根导体棒abcd,构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R,其它电阻忽略不计,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时,导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度v0,两导体棒在运动中始终不接触。求:

(1)开始时,导体棒ab中电流的大小和方向;

(2)从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中,矩形回路产生的焦耳热;

(3)当ab棒速度变为v0时,cd棒加速度的大小。

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如图所示,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD,间距为L ,金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好,它们的电阻均可不计。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电照R1、R2、R3阻值分别为2R、R和0.5R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,极板间距离为d 。
(1)当ab以速度v0匀速向右运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质,及带电量的大小。
(2)当AB棒以某一速度沿导轨匀速运动时,发现带电微粒从两极板中间由静止开始向下运动,历时t=2×10-2 s到达下极板,已知电容器两极板间距离d=6×103m,求ab棒的速度大小和方向。(g=10m/s2

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如下图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上可无摩擦滑动。此时abed构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余电阻不计。开始时磁感应强度为B0

(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为K,同时保持棒静止,求棒中的感应电流的大小和方向。

(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当t=t1秒末时,需加的垂直于棒的水平拉力为多大?

(3)若从t=0时刻起,让金属棒ab以恒定速度v向左做匀速运动。要使棒ab到达ed之前棒中始终不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?

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精英家教网如图所示,相距为L的两根竖直的足够长的光滑导轨MN、PQ,M、P之间接一阻值为R的定值电阻,金属棒ab质量为m,与导轨接触良好.整个装置处在方向垂直纸面向里水平匀强磁场中,金属棒和导轨电阻不计.现让ab棒由静止释放,经时间t达稳定状态,此时ab棒速度为v;
(1)请证明导体棒运动过程中,克服安培力的功率等于电路中的电功率.
(2)若m=0.2kg,L=0.5m,R=lΩ,v=2m/s,棒从开始释放到稳定状态过程中流过棒电量为0.5C,求磁感应强度B大小以及棒从开始到达到稳定状态下落的高度h.(g取10m/s2
(3)接第(2)问,若棒从开始到达到稳定状态所用时间t=2s,求流过电阻R的电流有效值.(结果可保留根号)

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如图,固定于水平地面上接有阻值为R=0.50Ω的电阻的光滑金属框架上放置一金属棒ab,金属框架宽度为L=1.0m,垂直于质量为m=1.0kg的金属棒ab施加一水平恒力F=1.0N,使棒从静止开始运动,当速度达到最大值时,电阻R上产生的焦耳热为Q=0.50J,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,金属棒的电阻为r=0.50Ω,不计其它电阻,求:
(1)金属棒的最大速度v;
(2)达到最大速度时金属棒在框架上运动的位移S;
(3)金属棒从静止开始运动到最大速度所需要的时间t.

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选择题。共40分,1-5题只有一个选项正确,选对的得4分,选错或不答的得0分;6-10题,选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

B

D

C

B

AC

BC

AD

BD

BD

 

11.(9分)(1) (3分)     (2)2T0 (3分)    (3)(或) (3分)

12.(11分)(1)电压表V2 (3分)    (2)电阻R3=20Ω  (4分)   (3)E=6V (4分)

13.(14分)设汽车所受阻力与车所受重力的比例系数为k,则空载时汽车所受阻力为:

f0 = km0g ……………………………………………………………………………………(2分) 

当汽车达到最大速度v0时,牵引力F0 = f0

可得汽车的额定功率P=F0v0km0gv0……………………………………………………(4分)

  同理,当汽车载货时:

     P = km0mgvm ………………………………………………………………………(4分) 

  解得: ……………………………………………………………………(4分)

 

14、(14分)他们的解法都不对。………………………………(4分)

   设摩托车的加速时间为t,且正好用时t0=3min追上汽车,则有:

    ……………………………………………………………(5分)

得  …………………………………………………………………………(3分)

所以摩托车的最小加速度大小为  m/s2 ……………………………(2分)

15.(15分)

⑴激光束a、b经过玻璃砖的折射光路图如图所示:……………………………………(4分)

 

 

 

 

 

 

 

如图,     得…………………………………………………(2分)

激光束b,在O点有:  得 ……………    ……………………(2分)

又     得

激光束a,在C点有:       得

E点    得………………………………………(2分)

  由′,两束光射出后应平行,故不相交。

⑵在△CDO中,

在△CDE中,

在△EFO中,……………………………(5分)

所以,光束a射出玻璃砖后与x轴交点的坐标为(,0)

16.(15分)

 ⑴当金属棒abcd的速度相同时,对它们构成的系统,

F=ma+2ma  …………………………………………………………………………(2分)

得加速度 ………………………………………………………………………(3分)

⑵当金属棒ab的速度是金属棒cd的速度的2倍时,即  vab=2vcd

  对金属棒ab,由牛顿第二定律得

  …………………………………………………………(3分)

得      ………………………………………………(3分)

⑶对系统,由动量定理: ………………………………………………(2分)

得: …………………………………………………………(2分)

17.(16分)

 ⑴如图,电荷从A点匀加速运动运动到x轴的C点的  

过程:位移sACm

加速度   m/s2…(3分)

  时间   s ………………(2分)

⑵电荷到达C点的速度为

m/s ………………(2分)

   速度方向与x轴正方向成45°角,在磁场中运动时

  由  

 得m ………………………………………………(4分)

即电荷在磁场中的偏转半径为m

⑶轨迹圆与x轴相交的弦长为m,所以电荷从坐标原点O再次进入电场中,且速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中作类平抛运动,运动过程中与x轴第三次相交时的位移方向角为45°,设运动的时间为t′,则:

           间s=

t′=2×10-6s  ………………………………………………………………(2分)

s=vt=m         

m ……………………………………………………………(3分)

即电荷第三次到达x轴上的点的坐标为(8,0)

 

18.(16分)

⑴小球与滑块相互作用过程中沿水平方向动量守恒:

               …………………………………………………………(3分)

又因为系统机械能守恒: …………………………………(3分)

    …………………………………………(2分)

⑵当金属小球通过A点时,沿导轨方向金属小球与金属滑块具有共同速度v,沿A点切线方向的速度为v′,由动量和能量守恒得

 ………………………………………………………………(2分)

 ………………………………………………(2分)

解得 ……………………………………………………(2分)

由牛顿第二定律得………………………………………………(2分)

即为对金属块的作用力大小为


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